BR102018076599A2

BR102018076599A2 - reator combinado anaeróbio-aeróbio de biofilme fixo para tratamento de águas residuárias

Info

Publication number: BR102018076599A2
Application number: BR102018076599-0A
Authority: BR
Inventors: Moacir Messias De Araujo Junior
Original assignee: Bio Proj Tecnologia Ambiental Ltda
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-07-07
Also published as: US11760670B2; WO2020124179A1; US20220073390A1

Abstract

A presente invenção diz respeito a um reator biológico utilizado na área de saneamento para o tratamento de esgoto sanitário e águas residuárias industriais.
A solução proposta neste invento é o acoplamento de dois processos distintos de tratamento (anaeróbio e aeróbio) em um mesmo reator de leito fixo. A invenção tem o objetivo de proporcionar a construção de plantas de tratamento de esgoto ou efluentes industriais muito compactas, sendo possível alcançar altas eficiências de tratamento com pequena área de implantação. Em adição, devido à combinação dos processos anaeróbio e aeróbio em leitos fixos no mesmo reator, o sistema consome menos energia para aeração e gera menor quantidade de lodo, reduzindo consideravelmente os custos de operação da planta de tratamento.

Description

REATOR COMBINADO ANAERÓBIO-AERÓBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção diz respeito a um reator biológico utilizado na área de saneamento para o tratamento de esgoto sanitário e águas residuárias industriais.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

[002] Historicamente, o tratamento de esgoto sanitário tem sido realizado por processo aeróbio. Desde o ano de 1960, os sistemas de lodos ativados convencionais e por aeração prolongada foram amplamente utilizados nas estações de tratamento de esgoto no Brasil e no mundo. Entretanto, apesar da boa qualidade do efluente final destes sistemas, o tamanho das unidades, a necessidade de uma unidade posterior para sedimentação do lodo, a grande quantidade de lodo gerada e o elevado gasto energético para aeração determinaram a busca por outros processos de tratamento.

[003] O desenvolvimento de reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) operados com elevados tempo de retenção celular e baixo tempo de detenção hidráulica revolucionou o tratamento de águas residuárias industriais e de esgoto sanitário. O uso destes reatores para o tratamento de esgoto sanitário tem se mostrado economicamente vantajoso, devido à simplicidade operacional e ao reduzido gasto energético, principalmente em regiões tropicais e subtropicais onde a temperatura ambiente favorece a digestão anaeróbia. O Brasil é um grande exemplo mundial de utilização destes reatores para o tratamento de esgoto sanitário, com várias plantas em escala plena implementadas e em operação há décadas.

[004] Aliados às grandes vantagens da tecnologia UASB, outros modelos de reatores foram desenvolvidos para tratamento de esgoto sanitário. Contudo, poucos avanços foram alcançados quanto ao aumento da capacidade volumétrica de tratamento dos reatores (fração do volume de esgoto tratado em relação ao volume do reator), pois a velocidade ascensional do esgoto na seção transversal do reator não pode ser acima de 0,6-0,7 m/h (necessário para que não haja elevação da manta de lodo e perda de biomassa anaeróbia no efluente do reator), o que torna necessária uma grande área para a implantação do reator.

[005] Considerando a utilização dos reatores anaeróbios, devido ao constante aumento das restrições ambientais para o lançamento dos efluentes nos corpos receptores (rios, lagoas, mares, etc.), atualmente torna-se indispensável o prós-tratamento de seus efluentes com o objetivo de remover a matéria orgânica e nutrientes (nitrogênio e fósforo) remanescentes. Outro fator limitante dos reatores anaeróbios é a liberação de mau odor pelo biogás gerado, o que causa grande impacto nas comunidades circunvizinhas, inviabilizando muitas vezes a sua utilização.

[006] Para solucionar este problema, a presente invenção apresenta a solução do acoplamento do reator aeróbio de biofilme fixo acima do reator anaeróbio. Na etapa anaeróbia, aproximadamente 60% a 70% da matéria orgânica é digerida e transformada em Biogás. A matéria orgânica, os compostos nitrogenados remanescentes e o biogássão direcionados para o tratamento na etapa aeróbia, onde serão oxidados e removidos.

[007] Atualmente, existem vários tipos de sistemas para o tratamento de esgoto e águas residuárias industriais, utilizando-se de diversos processos, materiais e geometrias construtivas. Contudo, a presente patente traz elementos inventivos que destacam e diferenciam o sistema proposto dos demais, pois é a única que apresenta um sistema de biofilme fixo que combina os processos anaeróbio e aeróbio, além do processo fisico-químico, em um mesmo reator. Além de ser muito mais compacto que os sistemas convencionais apresentados, o que reflete em seu menor custo de implantação, também apresenta menor custo operacional devido à baixa geração de lodo e baixo consumo energético.

[008] Como revisão bibliográfica do invento, destacam-se as patentes listadas na Tabela 1.

[009] A patente PI0605467-6, do mesmo titular do presente invento, descreve um dispositivo para imobilização celular utilizado em sistemas de tratamento de águas residuárias, o qual é caracterizado por ser construído por uma espuma de poliuretano envolta em uma estrutura externa de polipropileno. Embora o dispositivo mencionado seja utilizado em estações de tratamento de efluentes, sua patente não descreve e não reivindica um processo de tratamento especifico, o qual é o objetivo da presente patente.

[0010] A patente PI9712753-1A refere-se a uma aparelhagem para a purificação biológica de água redisuária que compreende na montagem de um reator aeróbio de lodos ativados sobre um reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB). A atividade inventiva deste sistema consiste na utilização de processos convencionais de biomassa suspensa (reator UASB seguido de reator de lodos ativados) separados por meio de uma partição que proporciona a passagem do fluxo do reator anaeróbio para o reator aeróbio sem que haja o retorno do lodo aeróbio para o reator anaeróbio. Este invento diferencia-se da presente patente em seus processos de tratamento. Na patente citada, utiliza-se processos de biomassa suspensa (UASB e lodos ativados), já na presente patente utiliza-se processos de biomassa imobilizada em suporte inerte. Assim, com a biomassa fixa, consegue-se aumentar consideravelmente a quantidade de biomassa anaeróbia e aeróbia no reator e dobrar sua capacidade de tratamento de esgoto sanitário. Outro fator que diferencia esta aplicação é o fato de que na presente patente, além do efluente liquido, também o biogás gerado na etapa anaeróbia passa pelo leito aeróbio, o que faz com que os poluentes do biogás sejam oxidados na etapa aeróbia. Outro fator de diferenciação é que na patente citada, utiliza-se de equipamento de flotação para separação dos sólidos na etapa aeróbia, já na presente patente utiliza-se decantador gravitacional de alta taxa com placas de decantação e dosagem de coagulante para remoção de sólidos e fósforo do efluente.

[0011] A patente BR102015001681-6A2 apresenta um reator óxido-anóxido de leite fixo para a remoção de nitrogênio de águas residuárias. Este invento caracteriza-se pela utilização de apenas um leito reacional contendo cubos de espuma de poliuretano de 2 cm de aresta e sistema de aeração que controla a concentração de oxigênio dissolvido no liquido abaixo de 1,0 mg O2/L. Este invento se diferencia da presente patente pelo fato de utilizar apenas um leito reacional, e não a combinação dois leitos distintos (leito anaeróbio e leito aeróbio) como apresentado na presente patente. Também há diferenciação no material suporte utilizado para a imobilização da biomassa. A invenção citada utiliza cubos de espuma de poliuretano, os quais possuem limitação para a sua utilização em plantas de escala plena devido a sua compressão e compactação do leito (efeito causado pela força de empuxo nas espumas). Já na presente patente, utiliza-se matrizes de espuma de poliuretano envoltas por uma estrutura rígida de polipropileno, o que impede a compressão da espuma e a colmatação do leito em reatores de larga escala.

[0012] A patente PI9917557-6A trata-se de uma planta de depuração de água residual com dois digestores anaeróbios, o primeiro com leito fixo para a fixação das bactérias acidogênicas e o segundo com o leito fluidizado para a fixação das bactérias metanogênicas. A diferença desta invenção em relação a presente patente consiste em que a ela não combina os processos anaeróbio e aeróbio no sistema proposto, como é feito na presente patente. Outro fator de diferenciação é que o invento citado utiliza-se de dois reatores anaeróbio separados para estabelecer o processo de digestão anaeróbia completa (acidogênese + metanogênese). Já a presente patente propõe um reator de leito fixo anaeróbio capaz de fazer os processos de acidogênese e metanogênese em conjunto no mesmo leito reacional, reduzindo consideravelmente o volume necessário e tornando a planta mais compacta.

[0013] A patente US7794599B2 propõe a utilização de fibras para fixação da biomassa disposta de forma longitudinal em reatores biológicos horizontais de múltiplo estágio tratando água redisuária. Esta invenção diferencia-se totalmente da proposta apresentada pela presente patente: (1) material suporte de biomassa diferente, utilizando-se de fibras de material sintético e a presente patente utiliza-se de espuma de poliuretano estruturada com polipropileno); (2) processo biológico diferente, utilizando-se de processo unicamente aeróbio enquanto a presente patente propõe a utilização de processo combinado anaeróbio-aeróbio; (3) geometria do reator diferente, utilizando-se de reator horizontal multi-estágio enquanto a presente patente propõe reator vertical de fluxo ascendente.

[0014] As patentes US5217616A, US5403487A, US4983299 e US2007/0251880A1 embora utilizem processos biológicos de biomassa fixa, diferenciam-se da presente patente devido a não utilização de processos combinados anaeróbio-aeróbio no mesmo reator, adotando apenas um processo de tratamento, anaeróbio ou aeróbio. Também se utilizam de materiais suportes para a adesão da biomassa significativamente diferentes do proposto pela presente patente.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[0015] O objetivo da invenção é apresentar a solução do acoplamento de dois processos distintos de tratamento em um mesmo reator de leite fixo (anaeróbio e aeróbio) para o tratamento de esgotos sanitários e efluentes industriais.

[0016] Outro objetivo da invenção é proporcionar a construção de plantas de tratamento de esgoto ou efluentes industriais muito compactas, sendo possível alcançar altas eficiências de tratamento com pequena área de implantação. Em adição, devido à combinação dos processos anaeróbio e aeróbio em leitos fixos no mesmo reator, o sistema consome menos energia para aeração e gera menor quantidade de lodo, reduzindo consideravelmente os custos de operação da planta de tratamento.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0017] A figura 1 ilustra o reator combinado anaeróbio- aeróbio de biofilme fixo.

[0018] A figura 2 apresenta a estrutura esquemática das camadas formadas pelo biofilme na etapa aeróbia (zonas anóxica e aeróbia) e as concentrações de matéria orgânica, oxigênio dissolvido, nitrogênio na forma amoniacal e nitrogênio na forma de nitratos ao longo da espessura do biofilme.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0019] Conforme ilustrado pela figura 1, na parte inferior do reator, tem-se um reator anaeróbio híbrido, o qual combina o processo de biomassa suspensa (manta de lodo) com o processo de biomassa fixa, responsável pela remoção de 60% a 70% da matéria orgânica afluente. Na parte superior do reator, posiciona-se o reator aeróbio de biofilme fixo, o qual é responsável pela remoção da matéria orgânica e oxidação do biogás efluentes da etapa anaeróbia, além da remoção de nitrogênio. O tratamento biológico é complementado por um decantador terciário de alta taxa quimicamente assistido, proporcionando a remoção de fósforo e clarificação do efluente tratado.

[0020] O reator combinado anaeróbio-aeróbio de biofilme fixo é caracterizado por ter geometria vertical com fluxo ascendente e possuir seis zonas distintas ao longo de sua altura:

[0021] 1. Câmara de alimentação e retirada de lodo anaeróbio (1): local onde o esgoto afluente entra no reator e é distribuído de forma uniforme em toda a base do reator por meio de uma rede de tubulações. Nesta câmara também é instalada a rede de tubulações de retirada de lodo anaeróbio sedimentado no fundo do reator, a qual possui vários ramais coletores que cobrem toda a área de fundo do reator, evitando acúmulo pontuais de lodo.

[0022] 2. Leito de Biofilme Fixo Anaeróbio (2): local onde o biofilme anaeróbio cresce fixo em um material suporte poroso. Este material suporte caracteriza-se por ter alta área superficial (acima de 90.000 m2/m3), não ser compressível e proporcionar alta porosidade do leito reacional (acima de 65% de porosidade), o que possibilita que haja grande quantidade de biomassa aderida sem que o leito sofra compactação e colmatação, mantendo o fluxo hidrodinâmico constante ao longo da operação do sistema. O material suporte é confinado entre grades fixas, mantendo o biofilme anaeróbio permanentemente fixo na posição logo após a câmara de alimentação e abaixo da câmara de aeração.

[0023] 3. Câmara de Aeração (3) : local onde é instalado o sistema que promove a oxigenação do leito aeróbio que está imediatamente acima desta câmara. O sistema de aeração é composto por ejetores de ar de bolhas finas que promovem a dissolução do oxigênio atmosférico no meio liquido. Estes ejetores são alimentados por bombas de água que promovem a força motriz de mistura e por sopradores de ar que fornecem o ar atmosférico para o sistema. A alta velocidade da água dentro dos ejetores gera uma região de alta pressão que dissolve o ar na água. Esta água com ar dissolvido, logo que sai do ejetor sofre uma descompressão e libera o ar no meio liquido na forma de pequenas bolhas, aumentando a eficiência de dissolução do oxigênio.

[0024] 4. Leito de Biofilme Fixo Aeróbio (4): local onde o biofilme aeróbio cresce fixo em um material suporte poroso. Semelhante ao utilizado no leito anaeróbio, este material suporte caracteriza-se por ter alta área superficial (acima de 90.000 m2/m3), não ser compressível e proporcionar alta porosidade do leito reacional (acima de 65% de porosidade), o que possibilita que haja grande quantidade de biomassa aderida sem que o leito sofra compactação e colmatação, mantendo o fluxo hidrodinâmico constante ao longo da operação do sistema. O material suporte é confinado entre grades fixas, mantendo o biofilme aeróbio permanentemente fixo na posição logo após a câmara de aeração e abaixo da câmara de saída de efluente do tratamento biológico.

[0025] 5. Câmara de Saída de Efluente do Tratamento Biológico (5): local onde o efluente tratado do reator biológico é coletado de forma uniforme em toda a área do topo do reator por meio de uma rede de tubulações, localizada acima da grade de contenção do leito de biofilme fixo aeróbio. O efluente coletado segue para o decantador terciário de alta taxa.

[0026] 6. Decantador Terciário de Alta Taxa (6): local onde os sólidos em suspensão remanescentes do processo biológico são sedimentados e adensados por processo gravitacional. O decantador terciário também tem a função de clarificação e remoção de fósforo do meio liquido. Por meio da adição de coagulantes, tais como cloreto férrico, sulfato férrico, entre outros, na tubulação de alimentação do decantador terciário, sais de fosfato e flocos de material coloidal são formados e sedimentam juntamente com os sólidos em suspensão. O Lodo sedimentado é descartado como resíduo sólido do processo de tratamento.

[0027] A camada de material suporte de biomassa localizada na parte superior do reator anaeróbio, além de proporcionar o aumento da quantidade de biomassa anaeróbia, também funciona como uma barreira física para a biomassa suspensa (manta de lodo), a qual permanece confinada na parte de baixo do reator. Assim, torna-se possível o aumento da velocidade ascensional para valores acima de 1,4 m/h, dobrando a capacidade volumétrica de tratamento do reator. A solução proposta faz com que a etapa anaeróbia de tratamento do reator combinado anaeróbio-aeróbio de biofilme fixo, conforme exibido na figura 1, seja de alta eficiência e requeira pequeno volume reacional.

[0028] Na etapa anaeróbia, aproximadamente 60 a 70% da matéria orgânica é digerida e transformada em Biogás (composto por 35% de dióxido de carbono e 65% de metano) . A matéria orgânica e os compostos nitrogenados remanescentes são direcionados para o tratamento na etapa aeróbia, onde serão oxidados e removidos da fase líquida.

[0029] Na etapa aeróbia, o oxigênio dissolvido no meio líquido é monitorado e controlado por um oxímetro de campo ligado a uma malha de controle automática que atua na vazão do soprador de ar, garantindo o suprimento de oxigênio de acordo com a demanda do processo e reduzindo o desperdício energético. O controle do oxigênio dissolvido no meio é importante para se garantir, além da remoção da matéria orgânica, também a remoção completa do nitrogênio por meio dos processos de nitrificação e desnitrificação simultâneas.

[0030] Devido às características do material suporte de biomassa utilizado na etapa aeróbia, o biofilme é formado em diferentes camadas, conforme figura 2, selecionando os microrganismos conforme as concentrações de substrato e aceptores de elétrons presentes no meio. Assim, em um mesmo leito reacional, torna-se possível a combinação de processos para remoção da matéria orgânica (respiração heterotrófica) e nitrogênio (nitrificação e desnitrificação).

[0031] O sistema de aeração é composto por ejetores de ar que promovem a mistura e a dissolução do oxigênio no liquido, sendo alimentados por bombas de recirculação de liquido e sopradores. Estes ejetores funcionam com o principio de "Venturi" e possuem alta eficiência na transferência do oxigênio no liquido, o que garante um menor consumo de energia para o sistema de aeração. Estes ejetores são instalados na câmara de aeração (3) entre os leitos anaeróbio (2) e aeróbio (4).

[0032] Tanto na etapa anaeróbia quanto na etapa aeróbia é utilizado um suporte especial para fixação da biomassa, constituído por uma matriz de espuma de poliuretano (local onde a biomassa fica aderida) protegida por uma estrutura externa de polipropileno. Este material possui área superficial acima de 90.000 m2/m3 e porosidade de leito superior a 65%, o que proporciona alta concentração de biomassa nos reatores sem que haja entupimento do leito e caminhos preferenciais, garantindo alta eficiência no tratamento do esgoto em pequenos volumes reacionais.

[0033] Para ambas as etapas, anaeróbia e aeróbia, o tempo de detenção hidráulica (TDH) é de 4 a 5 horas, sendo que o TDH total do sistema biológico é de 8 a 10 horas. Em ambos os leitos reacionais, o material suporte é confinado por grades que possuem área de passagem acima de 60% da área total. Estas grades podem ser construídas com diferentes materiais, sendo os mais utilizados, aço inox, aço carbono, PRFV, entre outros.

[0034] Como a biomassa ativa fica aderida permanentemente no meio suporte de biomassa, a produção de lodo é minima, sendo observada pequena concentração de sólidos suspensos totais (SST) em concentrações menores que 50 mg/L no efluente do reator biológico, os quais são removidos no decantador terciário.

[0035] O decantador terciário de alta taxa (6) poder ter geometria prismática, cilíndrica ou cônica, sendo posicionado no topo do reator, dentro do leito reacional da etapa aeróbia. Em seu interior são instaladas placas inclinadas de seção triangular para aumentar a área de sedimentação, possibilitando a operação do decantador com taxas de aplicação hidráulica acima de 50 m3/m2/d.

[0036] Na tubulação de entrada do decantador é dosado agente coagulante (cloreto férrico, sultado de alumínio, etc.) por meio de bombas dosadoras. Esta dosagem causa a coagulação e floculação do material coloidal e a precipitação do fósforo. Com isso, consegue-se alta clarificação do efluente tratado e remoção de fósforo total com concentração final abaixo 1,0 mg/L.

[0037] Os sólidos sedimentados no decantador, com concentração de sólidos suspensos totais de aproximadamente 2% são descartados para a etapa de desidratação de lodo da planta de tratamento e posteriormente disposto como resíduo sólido.

[0038] A remoção dos sólidos excedentes na etapa anaeróbia é feita pelo descarte de fundo do reator. Este lodo, com concentração aproximada de sólidos suspensos totais de 3%, é descartado para a etapa de desidratação de lodo da planta de tratamento e posteriormente disposto como resíduo sólido.

[0039] A invenção ora proposta é passível de variáveis construtivas, ou seja, pode-se modificar a geometria da seção transversal do reator (circular, quadrada, retangular, etc.), seus matérias construtivos (metálico, concreto armado, PRFV, etc.), as matérias das tubulações (PVC, aço carbono, inox, etc.) e sua estrutura interna (concreto, PRFV, inox, etc.). O importante é se manter a forma vertical com fluxo ascendente e possuir as seis etapas ao longo de sua altura: Câmara de alimentação (1) e retirada de lodo anaeróbio; Leito de Biofilme Fixo Anaeróbio (2); Câmara de Aeração (3); Leito de Biofilme Fixo Aeróbio (4); Câmara de Saída (5) de Efluente do Tratamento Biológico; e Decantador Terciário de Alta Taxa (6) .

[0040] Esta configuração do sistema possibilita a construção de estações mais compactas (verticalizadas), com custo de implantação e operação significativamente menores do que as configurações convencionais (UASB + Lodos Ativados). Outro fator importante é a oxidação na etapa aeróbia dos gases odoríficos gerados na etapa anaeróbia (ácidos orgânicos voláteis e ácido sulfídrico) anteriormente ao seu lançamento na atmosfera, eliminando o problema de mau cheiro da planta.

Claims

REATOR COMBINADO ANAERÓBIO-AERÓBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, que compreende a um reator biológico utilizado na área de saneamento para o tratamento de esgoto sanitário e águas residuárias industriais, caracterizado por apresentar um reator aeróbico de biofilme fixo acima de um reator anaeróbico, sendo sua geometria vertical com fluxo ascendente e possuir seis zonas distintas ao longo de sua altura: Câmara de alimentação e retirada de lodo anaeróbio (1); Leito de Biofilme Fixo Anaeróbio (2); Câmara de Aeração (3); Leito de Biofilme Fixo Aeróbio (4); Câmara de Saída de Efluente do Tratamento Biológico (5); e Decantador Terciário de Alta Taxa (6).
REATOR COMBINADO ANAERÓBIO-AERÓBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado por possuir uma Câmara de alimentação e retirada de lodo anaeróbio (1), onde distribui o esgoto afluente de forma uniforme em toda a base do reator por meio de uma rede de tubulações; em dita câmara também é instalada a rede de tubulações de retirada de lodo anaeróbio sedimentado no fundo do reator, a qual possui vários ramais coletores que cobrem toda a área de fundo do reator.
REATOR COMBINADO ANAEROBIO—AEROBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo Leito de Biofilme Fixo Anaeróbio (2) possuir um biofilme anaeróbio fixo em um material suporte poroso; dito material suporte é compreendido por ter alta área superficial (acima de 90.000 m2/m3), não ser compressível e proporcionar porosidade do leito reacional acima de 65%; o material suporte é confinado entre grades fixas, mantendo o biofilme anaeróbio permanentemente fixo na posição logo após a câmara de alimentação e abaixo da câmara de aeração.
REATOR COMBINADO ANAERÓBIO-AERÓBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pela Câmara de Aeração (3) oxigenar o leito aeróbio que está imediatamente acima da dita câmara (3); sendo que o sistema de aeração é composto por ejetores de ar de bolhas finas; estes ejetores são alimentados por bombas de água e por sopradores de ar.
REATOR COMBINADO ANAERÓBIO-AERÓBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado por possuir um Leito de Biofilme Fixo Aeróbio (4) com um material suporte poroso, dito material suporte é compreendido por ter alta área superficial (acima de 90.000 m2/m3), não ser compressível e proporcionar porosidade do leito reacional acima de 65%; o material suporte é confinado entre grades fixas, mantendo o biofilme aeróbico permanentemente fixo na posição logo após a câmara de aeração (3) e abaixo da câmara de saída de efluente do tratamento biológico (5).
REATOR COMBINADO ANAERÓBIO-AERÓBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado por possuir uma Câmara de Saída de Efluente do Tratamento Biológico (5) com uma rede de tubulações de coleta uniforme de efluente tratado do reator biológico, localizada acima da grade de contenção do leito de biofilme fixo aeróbio; o efluente coletado segue para o decantador terciário de alta taxa (6).
REATOR COMBINADO ANAERÓBIO-AERÓBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado por possuir um Decantador Terciário de Alta Taxa (6) de geometria prismática, cilíndrica ou cônica, posicionada no topo do reator, dentro do leito reacional da etapa aeróbica, com aplicação hidráulica acima de 50 m3/m2/d, que recebe os sólidos em suspensão remanescentes do processo biológico para sedimentação e adensamento pelo processo gravitacional; além disso, dito decantador terciário (6) possui tubulações com adição de coagulantes por meio de bombas dosadoras, tais como cloreto férrico, sulfato férrico, entre outros; o decantador (6) descarta o Lodo sedimentado como resíduo sólido do processo de tratamento.
REATOR COMBINADO ANAERÓBIO-AERÓBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pela etapa anaeróbia, 60 a 70% da matéria orgânica é digerida e transformada em Biogás (35% dióxido de carbono e 65% metano), onde os sólidos excedentes são descartados pelo fundo do reator.
REATOR COMBINADO ANAERÓBIO-AERÓBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado por na etapa aeróbia, a matéria orgânica e os compostos nitrogenados remanescentes são oxidados e removidas da fase líquida; o oxigênio dissolvido no meio líquido é monitorado e controlado por um oxímetro de campo ligado a uma malha de controle automática que atua na vazão do soprador de ar.
REATOR COMBINADO ANAERÓBIO-AERÓBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo biofilme ser formado em diferentes camadas, selecionando os microrganismos conforme as concentrações de substrato e aceptores de elétrons presentes no meio.
REATOR COMBINADO ANAERÓBIO-AERÓBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado por ambas as etapas, anaeróbia e aeróbia, possuírem tempo de detenção hidráulica (TDH) de 4 a 5 horas, sendo que o TDH total do sistema biológico é de 8 a 10 horas.
REATOR COMBINADO ANAERÓBIO-AERÓBIO DE BIOFILME FIXO PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado por ambos os leitos reacionais possuírem material suporte confinado por grades com área de passagem acima de 6 0% da área total, ditas grades podem ser construídas com diferentes materiais, sendo os mais utilizados, aço inox, aço carbono e PRFV.