BR112013000208B1 - Purificador para a purificação de um fluido como efluentes e métodopara a purificação aeróbica ou anaeróbica de um fluido de efluentes usando umpurificador - Google Patents

Abstract

PURIFICADOR PARA A PURIFICAÇÃO DE UM FLUIDO COMO EFLUENTES E MÉTODO PARA A PURIFICAÇÃO AERÓBICA OU ANAERÓBICA DE UM FLUIDO DE EFLUENTES USANDO UM PURIFICADOR A invenção refere-se a um purificador (100) para a purificação de um fluido como efluentes, o purificador compreendendo: - um recipiente de reação (10) para um fluido, o recipiente de reação sendo dotado de uma câmara de reação (11) e um fundo (12); um vertedor (14) dotado de uma extremidade superior (91) e uma extremidade de fundo (92), em que a extremidade superior do vertedor está conectada a um coletor de fluidos (13) para coletar os fluidos do recipiente de reação (10), sendo o vertedor disposto para transportar o fluido na direção do fundo (12) do recipiente de reação; - um dispositivo para a separação de sólidos (20) disposto para separar os sólidos do líquido, o dispositivo para a separação de sólidos compreendendo uma entrada de fluidos (72) disposta para introduzir o fluido no dispositivo para a separação de sólidos e uma descarga de líquido (56) disposta para remover o líquido separado do dispositivo para a separação de sólidos; em que a entrada do fluido do dispositivo para a separação de sólidos (20) está conectada à extremidade de fundo (92) do vertedor e o dispositivo para a separação de sólidos localiza-se sobre ou próximo ao fundo (12) do recipiente de reação.

Description

A invenção refere-se a um purificador compreendendo um dispositivo para a separação de sólidos. A invenção também se refere a um método para a purificação de efluentes. Um fluido é considerado efluente se tiver componentes biologicamente degradáveis.

Esses purificadores compreendendo um dispositivo para a separação de sólidos são conhecidos na técnica anterior. Um exemplo de purificador é revelado no documento EP 2 065 344 A1. O tratamento de efluentes do tipo Digestor Anaeróbio de Fluxo Ascendente (UASB - Upflow anaerobic sludge blanket) é um processo que geralmente emprega um reator dotado de um recipiente de reação que compreende um leito de lama anaeróbia granular. O efluente influente é distribuído igualmente abaixo do leito e flui de forma ascendente pelo leito de biomassa. O fluido está continuamente em movimento no recipiente de reação devido aos fluxos de gases que encontram seu caminho ascendente através do fluido na direção do nível líquido.

Na realização conhecida, próximo à parte superior do recipiente de reação, a fase de água é separada dos sólidos e do gás da lama em um separador trifásico (também conhecido como separador de gás-líquidos-sólidos) ou dispositivo para a separação de sólidos. O documento EP 2 065 344 A1 revela um dispositivo para a separação de gás e de sólidos compreendendo uma câmara para a coleta de sólidos. O fluido da câmara de processo ou de reação pode entrar no dispositivo de separação e na câmara para a coleta de sólidos. A eficiência da separação é maior em condições de turbulência relativamente baixa. São conhecidos dispositivos alternativos para a separação de sólidos, não necessariamente compreendendo a câmara para a coleta de sólidos, como dispositivos e peneiras de turbilhão.

Na realização conhecida, os fluidos separados com sólidos do dispositivo para a separação de sólidos são transportados de volta para o reator, onde devido às diferenças de densidades é iniciado um fluxo descendente. Na parte inferior do reator o fluido mistura-se à lama ou com o influente. As bolhas de gases, por exemplo, formadas nos processos anaeróbicos no fluido podem provocar o transporte ascendente. Dessa forma, são estabelecidos fluxos de circulação de fluidos no interior do recipiente de reação.

Uma desvantagem de um conhecido purificador com um dispositivo para a separação de sólidos é que o fluido que está sendo separado no dispositivo para a separação de sólidos compreende componentes gasosos ou bolhas, que se levantam e criam turbulência. Essas bolhas também podem dar às partículas mais pesadas de lama uma ascensão indesejada, que interfere com o processo de separação no dispositivo para a separação de sólidos. Esse efeito é conhecido como “flotação de lama” ou simplesmente “flotação”. Essas desvantagens limitam a eficiência de um dispositivo para a separação de sólidos na separação da lama de outros líquidos e gases, limitando assim o funcionamento de um purificador.

De acordo com a técnica anterior, o leito de lama no reator deve estar suficientemente distante abaixo do dispositivo para a separação de sólidos, de maneira que a matéria particulada separada na câmara para a coleta de sólidos possa cair através do líquido no leito de lama. Se o leito de lama circundar efetivamente o dispositivo para a separação de sólidos, esse efeito de queda não ocorreria, e o dispositivo para a separação de sólidos encher-se-ia com a matéria particulada e pararia de funcionar. Assim, os conhecidos dispositivos para a separação de sólidos colocam demandas específicas no nível do líquido e no leito de lama durante a operação, reduzindo a liberdade do projetista de um purificador.

A instalação do dispositivo para a separação de sólidos próxima à parte superior do recipiente de reação é outra desvantagem, complicando a construção do reator.

O documento EP 0 493 727 revela uma combinação do UASB e do purificador mecânico, tendo um dispositivo externo de separação por turbilhão conectado a um tubo externo. Internamente, o fundo do reator purificador forma um dispositivo de separação mecânica que permite que a matéria particulada assente em uma câmara de deposição abaixo do dispositivo de separação mecânica. A matéria particulada não pode cruzar o dispositivo de separação mecânica na direção oposta ascendente. Uma desvantagem desse sistema é que são usados dois tipos distintos de dispositivos de separação, e que o dispositivo externo de separação exige tubos que atravessem o recipiente do reator. Além disso, a lama se depositará no espaço de assentamento abaixo das linhas influentes, onde a lama não mais interage com o material influente, de maneira que a eficiência dos processos anaeróbicos não é a ideal.

Trata-se de um objetivo desta invenção aperfeiçoar um conhecido purificador. É ainda outro objetivo desta invenção prover um melhor método para a purificação de efluentes. É ainda outro objetivo desta invenção prover um purificador de menor custo.

Um objetivo é alcançado provendo um purificador para a purificação de um fluido como efluentes, o purificador compreendendo: - um recipiente de reação para um fluido, o recipiente de reação sendo dotado de uma câmara de reação e um fundo; - um vertedor dotado de uma extremidade superior e uma extremidade de fundo, em que a extremidade superior do vertedor está conectada a um coletor de fluidos para coletar os fluidos do recipiente de reação, sendo o vertedor disposto para transportar o fluido na direção do fundo do recipiente de reação; - um dispositivo para a separação de sólidos disposto para separar os sólidos do líquido, o dispositivo para a separação de sólidos compreendendo uma entrada de fluidos disposta para introduzir o fluido no dispositivo para a separação de sólidos e uma descarga de líquido disposta para remover o líquido separado do dispositivo para a separação de sólidos;

Em que a entrada do fluido do dispositivo para a separação de sólidos está conectada à extremidade de fundo do vertedor e o dispositivo para a separação de sólidos localiza-se sobre ou próximo ao fundo do recipiente de reação. O dispositivo para a separação de sólidos pode ser colocado no interior do recipiente do reator. O dispositivo pode ser colocado no fundo do recipiente para que, em operação, o leito de lama circunda o dispositivo para a separação de sólidos.

Portanto, em uma realização o purificador compreende um recipiente de reação, um vertedor e um dispositivo para a separação de sólidos. O recipiente de reação está disposto para conter um fluido. O recipiente de reação tem uma câmara de reação e um fundo. Em uma realização, o vertedor está disposto para coletar os fluidos do recipiente de reação e transportar o fluido na direção do fundo do recipiente do reator. Em uma realização, o dispositivo para a separação de sólidos compreende um alojamento dotado de uma entrada de fluidos para o abastecimento de fluido em uma câmara para a coleta de sólidos do dispositivo para a separação de sólidos. O dispositivo para a separação de sólidos ainda compreende uma disposição para a separação de material particulado, montada para separar o material sólido e o líquido do fluido. Em uma realização, o dispositivo para a separação de sólidos ainda compreende a descarga de líquido para a remoção do fluido, em particular o líquido separado, do dispositivo para a separação de sólidos, a descarga de líquido estando posicionada a jusante da disposição para a separação do material particulado. Em uma realização, o dispositivo para a separação de sólidos localiza-se no fundo do recipiente do reator. Em outra realização, o dispositivo para a separação de sólidos localiza-se próximo ao fundo do recipiente do reator, por exemplo, em uma parte inferior do recipiente do reator suportada pelos suportes de apoio ou suspensa na parede do recipiente. Isso permite com vantagens a construção em que o vertedor pode operar essencialmente vertical com a extremidade superior do vertedor em uma parte superior do recipiente de reação, e uma parte do fundo do vertedor em uma parte inferior do recipiente de reação. Quando o dispositivo para a separação de sólidos localiza-se no fundo do recipiente de reação, isso dá com vantagens a maior diferença de altura entre a extremidade superior do vertedor, onde o fluido é coletado, e o dispositivo para a separação de sólidos onde o fluido é separado. Além disso, a colocação do dispositivo para a separação de sólidos sobre ou próximo ao fundo ou no piso da câmara de reação ou recipiente é construtivamente vantajosa, já que a colocação do dispositivo em uma superfície é mais fácil de montar que a colocação do dispositivo no alto, como é exigida nos exemplos da técnica anterior. Outra vantagem da colocação do dispositivo para a separação de sólidos no fundo do purificador, em particular no fundo ou no piso do recipiente de reação, é que a área para o leito de lama repousar fica reduzida, o que melhora a mistura do fluido com a lama próxima ao fundo do recipiente de reação. Ainda outra vantagem da colocação do dispositivo para a separação de sólidos nas partes inferiores do purificador está no fato que o material particulado separado será reintroduzido no recipiente de reação nas ditas partes inferiores. Isso permite com vantagem ao leito de lama filtrar o dito material, e tende a evitar que o material suba imediatamente de volta para o nível do fluido. Uma vantagem da colocação do dispositivo para a separação de sólidos no interior ao invés de no exterior do recipiente, é que a pressão dentro do dispositivo para a separação de sólidos e nas partes circundantes do recipiente é igual, de maneira a não haver a necessidade de reforçar o dispositivo para a separação de sólidos de maneira a operar com diferenças de pressão. Outra vantagem é que somente são necessários tubos verticais, também retirando a necessidade de tubos horizontais dirigindo-se para fora e de volta para dentro do recipiente. Uma vantagem de ter somente tubos verticais é que o risco de entupimento devido ao assentamento dos sólidos é minimizado.

Em uma realização, a entrada do fluido do dispositivo para a separação de sólidos está conectada ao vertedor. O vertedor permite ao fluido de um maior nível seja transportado para baixo e de acordo com esta realização, é este fluido que é enviado ao dispositivo para a separação de sólidos. O material fluido próximo à parte superior do reator tem uma menor proporção de (potencial) material gasoso dissolvido que o material fluido próximo ao fundo do reator.

É o propósito dos inventores que o fluido próximo à parte superior do reator, onde de acordo com técnica anterior o dispositivo para a separação de sólidos se localiza, esteja em uma pressão hidráulica menor comparada com a pressão hidráulica média no recipiente do reator, o que leva os componentes gasosos dissolvidos a “relaxarem” e formarem (micro) bolhas no dispositivo para a separação de sólidos, que de forma adversa afetam o funcionamento do dispositivo para a separação de sólidos.

O fato que os líquidos ou fluidos em maiores pressões podem conter mais componentes gasosos dissolvidos quando comparados ao líquido em menor pressão aplica-se vantajosamente na atual invenção. Trazendo o fluido no dispositivo para a separação de sólidos de uma altura (a diferença de altura entre a parte superior e a extremidade de fundos do vertedor), o fluido com uma baixa proporção de material (potencialmente) gasoso é introduzido no dispositivo para a separação de sólidos. Com vantagem, o efeito de flotação é assim bastante reduzido, o que melhora a eficiência do dispositivo para a separação de sólidos. Com vantagem, a invenção permite o estabelecimento modular de um purificador, onde o dispositivo para a separação de sólidos pode ser construído e possivelmente vendido separado do recipiente de reação.

Em uma realização, o dispositivo para a separação de sólidos tem uma linha efluente para a remoção do fluido do dispositivo de separação. A linha efluente pode ser conectada a uma bomba, de maneira que, em operação a bomba provoque um fluxo essencialmente constante na linha efluente, resultando em um efeito de sucção no dispositivo para a separação de sólidos. Devido ao efeito de sucção, o material é extraído do vertedor para o dispositivo de separação de forma constante, o que é benéfico para o funcionamento do dispositivo para a separação de sólidos.

Em uma realização de acordo com a invenção, o dispositivo para a separação de sólidos compreende uma câmara para a coleta de sólidos disposta para receber os sólidos separados. Os sólidos separados do fluido pelo dispositivo de separação de sólidos, em particular pela disposição de separação do material particulado do dito dispositivo, podem ser vantajosamente coletados na câmara para a coleta de sólidos antes de serem reintroduzidos no recipiente do reator.

Em uma realização de acordo com a invenção, a diferença de pressão de fluido entre a extremidade superior do vertedor e a extremidade de fundo do vertedor é de pelo menos 0,5 bar, de preferência pelo menos 1 bar. Em uma realização, a diferença de pressão é de pelo menos 1,5 bar, 2 bar ou 2,5 bar.

Em uma realização de acordo com a invenção, o purificador compreende um dispositivo para a separação de gás, o dispositivo para a separação de gás tendo uma saída de fluido conectada ao coletor de fluidos. Vantajosamente, o dispositivo para a separação de gás, que em uma realização localiza-se próximo ao nível do fluido do purificador em operação, removerá o material gasoso do fluido, reduzindo ainda o teor de gases do fluido que é subsequentemente coletado e levado na direção do dispositivo para a separação de sólidos pelo vertedor. O dispositivo para a separação de gás pode ser colocado abaixo da superfície do nível do fluido em um purificador operacional. O dispositivo para a separação de gás pode se localizar abaixo de um dispositivo de extravasamento do purificador. Em particular, é vantajoso conectar o vertedor a um dispositivo para a separação de gás abaixo da superfície do fluido, já que uma conexão direta de um vertedor para um dispositivo de extravasamento pode introduzir bolhas gasosas indesejáveis no vertedor.

Em uma realização de acordo com a invenção, a câmara para a coleta de sólidos é dotada de meios para a remoção do material coletado ou recebido da câmara para a coleta de sólidos. Por meio da remoção ativa do material coletado, evita-se que a câmara para a coleta de sólidos, por exemplo, a câmara para a coleta de sólidos no interior do funil na parte inferior de um dispositivo para a separação de sólidos, encha com o material particulado, interferindo assim com o fluxo da câmara para a coleta de sólidos para o arranjo para a separação de material particulado. A câmara para a coleta de sólidos compreende uma ou mais saídas para o fluido que contém o material particulado para retorno no interior ou na direção da câmara de reação. Em particular, o material sólido separado é recirculado no recipiente de reação. As saídas podem ser formadas em uma parede da câmara para a coleta de sólidos pelas aberturas para a remoção do fluido e da lama da câmara para a coleta de sólidos para o recipiente de reação do purificador.

Em uma realização de acordo com a invenção, os meios para a remoção do material separado compreendem segmentos de ramal em conexão fluida com um sistema de entrada de fluidos. Os segmentos de ramal, que podem ser formados como tubos, têm extremidades abertas no interior da câmara para a coleta de sólidos, que pode recolher o material coletado da câmara.

Em uma realização, o material particulado é retirado da câmara para a coleta de sólidos do dispositivo para a separação de sólidos por um efeito de sucção criado por outro fluxo de influente ou de uma mistura de fluido reciclado e influente em uma câmara de reação. Em uma realização de acordo com a invenção, um sistema de entrada de fluidos compreende peças de injeção como bombas de jato ou difusores dispostos para provocar um efeito de sucção nos segmentos de ramal. As bombas de jato podem ser formadas como aberturas de saída de segmentos de tubos, em que os segmentos de tubo têm uma constrição logo antes da abertura. Quando o fluido flui pelos segmentos de tubo e pelas aberturas de saída, a pressão na constrição será reduzida. Pela conexão dos segmentos de ramal nos segmentos de tubo próximos às constrições, a pressão reduzida nas condições de operação provocará um efeito de sucção que faz o material, como o material particulado coletado, ser succionado para os segmentos de ramal. O material é também então emitido das peças de injeção em uma câmara de reação.

O sistema de entrada serve assim pelo menos a dois propósitos. Leva o influente ou uma mistura de influente e material reciclado para a câmara do reator, e ao fazer isso, o transporte do material da abertura de saída provocará um efeito de sucção que suga o material particulado, que foi separado pelo arranjo para a separação de material particulado, para fora da câmara para a coleta de sólidos. Em uma realização, quando o dispositivo para a separação de sólidos é colocado dentro de um recipiente de reação ou câmara de reator, o material particulado será assim introduzido na dita câmara. Vantajosamente, o material particulado pode ser diretamente levado para o leito de lama em uma câmara do reator, para a mistura ideal do material particulado com a lama. Outra vantagem desse dispositivo para a separação de sólidos é que, desde que a sucção seja suficientemente forte, pode operar enquanto é efetivamente circundado ou mesmo submerso no leito de lama de um recipiente de reação.

O influente de entrada se comportará efetivamente como um fluido ou jato de água, que exercerá uma força de sucção no material particulado que é coletado próximo ao lado inferior do dispositivo para a separação de sólidos, ajudando assim a remover o dito material da câmara para a coleta de sólidos. Devido a essa remoção efetiva de material particulado coletado, que opera mesmo se o dispositivo para a separação de sólidos estiver integrado no leito de lama, não será mais necessário colocar o dispositivo para a separação de sólidos em uma altura acima do nível da lama. Uma vantagem é que a construção de um purificador que utiliza um dispositivo para a separação de sólidos desse tipo é simplificada, já que não é exigido que a câmara de reação ou o recipiente do reator do purificador suporte um dispositivo para a separação de sólidos em uma altura acima do leito de lama.

Em uma realização, uma parte do efluente da descarga de líquido é reintroduzida, de preferência reinjetada, no recipiente do reator com o influente como alimentação da bomba de jato.

Em uma realização de acordo com a invenção, o dispositivo para a separação de sólidos compreende peças de parede angulada que, indo de cima para baixo, toma a forma de cone para fora na direção dos lados do recipiente de reação. Vantajosamente, essas peças de parede angulada podem formar uma estrutura tipo tenda no interior da câmara de reação ou do recipiente de reação. A lama que desce das partes mais altas da câmara de reação pode deslizar pelas peças de parede angulada na direção dos difusores influentes, minimizando assim o risco de zonas não misturadas no fundo do reator.

Em uma realização de acordo com a invenção, o purificador compreende uma pluralidade de dispositivos para a separação de sólidos. Vantajosamente, particularmente para maiores recipientes de reação, uma pluralidade de menores dispositivos para a separação de sólidos pode funcionar de forma mais eficiente que um único e grande dispositivo para a separação de sólidos.

Em uma realização de acordo com a invenção, o arranjo para a separação de material particulado compreende uma fileira de placas paralelas oblíquas formando canais. A fileira de placas oblíquas funciona como um arranjo para a separação de material particulado. Os canais formados por essas placas separam o fluido que passa por eles. A matéria particulada tenderá a fluir para baixo, enquanto os materiais líquidos tendem a fluir para cima nos canais oblíquos. Em uma realização de acordo com a invenção, as placas paralelas oblíquas do arranjo para a separação de material particulado são construídas e montadas para provocar um fluxo na direção superior da câmara para a coleta de sólidos para a descarga de líquido do dispositivo para a separação de sólidos. O particulado ou o material tipo lama é coletado na câmara para a coleta de sólidos enquanto o material líquido, limpo e reciclado pode ser descarregado da câmara para a coleta de sólidos e eventualmente do purificador pela descarga de líquido. Em uma realização, a câmara para a coleta de sólidos é posicionada sob o separador de material particulado. Dessa forma, o fluxo de entrada na câmara para a coleta de sólidos é direcionado para o lado oposto à saída ou do fluxo de saída na direção da descarga de líquido. Os fluxos de entrada e saída resultam em um fluxo circulante na câmara para a coleta de sólidos.

Em uma realização de acordo com a invenção, é provida uma bomba para bombear o influente ou uma mistura de fluido influente e efluente da descarga de líquido do dispositivo para a separação de sólidos em uma câmara de reação por meio de um sistema de entrada. Vantajosamente, a bomba cria o jato de água necessário para criar a subpressão e remover o material particulado separado da câmara para a coleta de sólidos na câmara do reator.

É vantajoso o uso de uma bomba em combinação com um arranjo para a separação de material particulado compreendendo placas oblíquas, já que a bomba fará com que o fluido flua em uma vazão essencialmente constante nas placas, o que é benéfico para o funcionamento das placas oblíquas.

Em uma realização alternativa, o vertedor pode coletar o fluido do recipiente e correr parcialmente no lado externo do recipiente. O dispositivo para a separação de sólidos pode ser posicionado no caminho externo do vertedor.

A invenção provê um dispositivo para a separação de sólidos que é formado e montado para uso em um purificador de acordo com a invenção como acima descrita.

A invenção ainda provê um método para a purificação aeróbica ou anaeróbica de um fluido de efluentes usando um purificador, o método compreendendo as etapas de: - aumentar a pressão hidráulica em uma quantidade de fluido de uma câmara de reação do purificador a partir de um primeiro valor de pressão para um segundo valor de pressão, o dito segundo valor de pressão sendo maior que o primeiro valor de pressão; - separar o material particulado da quantidade de fluido; e - reintroduzir o material particulado separado em uma câmara de reação.

O purificador pode ser um purificador como acima descrito. Um dispositivo para a separação de sólidos como acima descrito pode ser usado para separar os sólidos dos líquidos. É vantajoso aumentar a pressão do fluido a ser (pelo menos parcialmente) separado no material líquido particulado antes da etapa de separação, devido ao efeito acima mencionado de flotação que ocorre nos dispositivos para a separação de sólidos. Isso melhora a eficiência do dispositivo para a separação de sólidos.

Em outra realização de acordo com a invenção, aumentar a pressão hidráulica compreende a etapa de transporte da quantidade de fluido de um primeiro local em uma câmara de reação para um segundo local inferior em uma câmara de reação, por exemplo, usando um vertedor como acima descrito. Em uma realização, o segundo valor de pressão é pelo menos 0,5 bar, de preferência pelo menos 1 bar maior que o primeiro valor de pressão.

Em uma realização de acordo com a invenção, a etapa de aumentar a pressão hidráulica em uma quantidade de fluido é precedida pela separação de uma quantidade de gás da dita quantidade de fluido. Pela remoção pelo menos parcial do gás do fluido, o efeito de flotação em uma subsequente etapa de separação do material particulado será ainda reduzido.

Em uma realização de acordo com a invenção, a etapa de reintrodução do material particulado em uma câmara de reação compreende a remoção do material particulado da câmara para a coleta de sólidos de um dispositivo para a separação de sólidos por um efeito de sucção criado por outro fluxo de influente ou de uma mistura de fluido reciclado e influente em uma câmara de reação. Vantajosamente, essa medida tanto introduz o novo material fluido a ser limpo no purificador, como serve simultaneamente para limpar o material particulado que foi coletado ou que esteja sendo recebido na câmara para a coleta de sólidos para fora do dispositivo para a separação de sólidos em uma câmara de reação do purificador, perturbando assim o leito de lama e melhorando a mistura. Em outra realização de acordo com a invenção, o material particulado é removido da câmara para a coleta de sólidos do dispositivo para a separação de sólidos por um jato de fluido.

Os aspectos da invenção serão agora descritos com referência às figuras 1-3, em que - a figura 1a-1b mostra esquematicamente um purificador de acordo com a invenção, - as figuras 2a-2c mostram esquematicamente um dispositivo para a separação de sólidos de um purificador de acordo com a invenção, - a figura 3 mostra esquematicamente um coletor de fluidos e um dispositivo para a separação de gás de um purificador de acordo com a invenção, - a figura 4 mostra esquematicamente uma disposição alternativa de entrada de influente de acordo com a invenção, e - a figura 5 mostra esquematicamente outra variação de acordo com a invenção.

Com referência à figura 1a e 1b, o purificador 100 compreende um recipiente de reação 10. O recipiente de reação 10 é dotado de um sistema de entrada 32 para a introdução do influente no purificador, e uma linha de saída 33 para a remoção do líquido ou do efluente reciclado do purificador. O purificador 100 ainda compreende uma linha de saída de biogás 94 para a remoção do biogás separado do fluido no recipiente de reação para uma unidade de biogás 37, em que o biogás é coletado ou utilizado.

A fonte influente 34 está ligada por meio de uma linha de fluidos à linha influente 31. A bomba 30 está conectada à linha influente 31, e, em operação, faz a mistura de influente da fonte influente 34 e o efluente da linha de saída 33, que está conectada à linha influente 31, ser transportado pela linha influente 31 para o sistema de entrada 32 e assim para o recipiente de reação 10. Em um arranjo alternativo, não mostrado na figura 1, a fonte influente 34 está conectada à linha influente 31 a jusante da bomba 30.

A tubulação efluente 28 conecta a linha de coleta de efluentes 56 ao recipiente retentor de água/desgaseificação 81 situado nas partes superiores do reator próximo ao nível do fluido em condições de operação. Nessa tubulação efluente 28 e recipiente 81 o fluido “relaxa” e o gás dissolvido formará bolhas que escaparão do recipiente 81 para o espaço superior 93 do reator. O recipiente 81 com a tubulação efluente de conexão 83, 84 e 38 (ver figura 3) serve como um retentor de água para evitar que o gás do espaço superior escape com o efluente, deixando o reator, por exemplo, pela linha de remoção de efluentes 84 e 38 para a unidade de coleta 35’. Pode ser permitido que o efluente deixe o reator pelas linhas de remoção de efluentes 84 e 38 para a unidade de coleta 35’. O gás produzido no dispositivo para a separação de sólidos 20 ou aí preso pelo vertedor 14 (ver abaixo) será direcionado para o espaço superior 93 do reator pelo tubo 28, mas o recipiente 81 evitará que esse gás entre na linha de remoção de efluentes 84. Na parte superior do recipiente de reação, é disposta uma linha de saída de biogás 94, onde o biogás pode ser removido do espaço superior 93 para entrar na unidade de coleta de biogás 37.

Também ligada à linha de saída 33 há uma linha de ramal com válvula ajustável 36, que pode ser parcialmente aberta e fechada. Na posição aberta, uma parte do material efluente será levado da linha de saída 33 pela linha de ramal para a unidade de coleta de efluentes 35. Nem todo o material efluente será assim misturado ao material influente proveniente da fonte influente 34. Se o material influente da fonte influente 34 estiver muito contaminado (por exemplo, material particulado ou tipo lama ou outros componentes biodegradáveis), o purificador pode não operar de forma ideal. Vantajosamente, o material influente é diluído a tal ponto por sua mistura com o fluido efluente, que uma mistura ideal é levada para o purificador.

O efluente pode assim ser removido do reator, indo da linha de coleta 56 pela tubulação efluente 28 ou pela linha de saída 33. São possíveis realizações alternativas usando uma ou ambas as opções. Além disso, são possíveis as realizações com ou sem uma mistura de efluente com o influente como acima descrito. As unidades de coleta de efluentes 35 e 35’ podem ser feitas como uma unidade simples.

O interior do recipiente de reação 10 do purificador compreende uma câmara de reação 11. Em condições operacionais, o recipiente de reação contém um fluido, o fluido tendo um nível de fluido 61 e compreendendo, abaixo do nível do fluido, um leito de lama 60. Em uma câmara de reação 11, em particular dentro ou próximo ao leito de lama 60, a água de descarga pode reagir, no exemplo presente de forma anaeróbica, para formar gás e uma quantidade relativamente pequena de lama biológica ou de matéria particulada.

A mistura de gás, líquido e matéria particulada pode fluir livremente dentro do recipiente do reator 10. O fluxo pode ser acionado pelas diferenças de densidade no fluido. Menores densidades se levantarão para a superfície. Em certas ocasiões o gás pode aderir à matéria particulada (mais pesada), resultando também na ascensão da matéria particulada para a superfície 61. O resultado das reações (bio) químicas em uma câmara de reação 11 são fluxos turbulentos no fluido.

Na realização mostrada na figura 1, um dispositivo para a separação de sólidos 20, compreendendo um recipiente de separação 25, é colocado dentro do recipiente de reação 10. Um vertedor 14, formado como um tubo, corre verticalmente a partir de uma parte superior, acima do leito de lama, de uma câmara de reação 11 para uma parte inferior da câmara de reação 11, onde está conectado ao dispositivo para a separação de sólidos 20. O dispositivo para a separação de sólidos 20 é ilustrativamente colocado no fundo 12 do recipiente de reação 10.

De preferência, o dispositivo para a separação de sólidos 20 é colocado em uma parte inferior da câmara de reação 11, onde prevalecem maiores pressões que em uma parte superior da câmara de reação 11. O dispositivo para a separação de sólidos 20 pode se localizar de maneira que, em condições de operação esteja totalmente ou pelo menos parcialmente circundado pelo leito de lama 60. O dispositivo para a separação de sólidos 20 compreende um arranjo para a separação de material particulado 21 e uma câmara para a coleta de sólidos 23, onde o material particulado separado é coletado. No presente exemplo, a câmara para a coleta de sólidos 23 localiza-se dentro do funil 24 na parte inferior do recipiente ou abrigo de separação 25 abaixo do arranjo para a separação de material particulado 21. A câmara para a coleta de sólidos 23 é dotada de meios para levar o material coletado de volta para uma câmara de reação 11.

Para os técnicos no assunto, existem vários arranjos de material particulado ou de separação de sólidos 21. Nos presentes exemplos, será descrito um arranjo de separação de materiais com base nas placas paralelas oblíquas (48). Entretanto, arranjos alternativos de separação de sólidos podem ser aplicados de acordo com a invenção, como arranjos ou peneiras de turbilhão.

A extremidade superior 91 do vertedor 14 está conectada a um coletor de fluidos 13 localizado em uma parte superior da câmara de reação 11. Se o purificador for operado com um leito de lama, a extremidade superior 91 e o coletor de fluidos 13 devem localizar-se acima do nível do leito de lama 60. O purificador pode também operar de modo misto, isto é, o recipiente de reação compreendendo um fluido essencialmente sem um leito de lama. A extremidade de fundo 92 e o dispositivo para a separação de sólidos podem ser localizados abaixo do nível do leito de lama; entretanto, o purificador também funcionará caso estejam localizados acima do nível leito de lama 60. O coletor de fluidos 13 está montado para coletar o fluido de uma parte superior da câmara de reação 11, onde prevalecem menores pressões que na parte inferior, para transportar esse fluido para o vertedor 14 na direção do dispositivo para a separação de sólidos 20. Esse efeito de transporte de fluidos pode ser feito com a ajuda da gravidade e/ou de uma força de sucção do vertedor 14. Conectado ao coletor de fluidos 13 há um dispositivo para a separação de gás 45. O dispositivo para a separação de gás 45 está montado para coletar o fluido nas proximidades do nível do fluido 61 e separar o material gasoso de outros componentes do fluido. O material gasoso será guiado para o espaço superior 93 do reator e finalmente para fora do reator pela linha de saída de biogás 94.

Os componentes e realizações exemplares do purificador 100 serão agora discutidas em maiores detalhes, com referência às figuras 1-3.

É formado um vertedor 14 como um tubo para o material fluido 39, o vertedor dotado de uma extremidade superior 91 e uma extremidade de fundo 92. O vertedor 14 é montado para guiar os fluxos de fluido no recipiente de reação 10. O vertedor 14 é montado para permitir um fluxo de recirculação de fluido no recipiente. O fluido desgaseificado próximo ao nível do fluido 61 é transportado para um nível inferior no recipiente de reação 10.

A extremidade de fundo 92 do vertedor 14 está conectada a uma entrada de fluidos do dispositivo para a separação de sólidos 20. No dispositivo para a separação de sólidos 20 mostrado na figura 2b ou 2c, o vertedor 14 se projeta de um teto plano de uma seção de entrada 72 do recipiente de separação 25. Próximo à seção de entrada 72, que forma uma entrada do fluido do dispositivo para a separação de sólidos 20 no presente exemplo, o recipiente de separação 25 compreende uma câmara para a coleta de sólidos 23, que no presente exemplo está em uma seção de deposição 73 separada da seção de entrada 72 por uma divisão 71 que corre a partir do teto do recipiente de separação 25 para baixo. O fluido pode ir do vertedor 14 para a seção de entrada 72, e então fluir sob a divisão 71 para entrar na seção de deposição 73 pela câmara para a coleta de sólidos 23. Os sólidos podem ser separados na seção de deposição 73 e retornarem à câmara para a coleta de sólidos 23.

São possíveis arranjos alternativos. A divisão 71 pode não existir, de maneira que o fluido do vertedor pode facilmente ir para a seção de deposição 73 a partir da seção de entrada 72. Em outro exemplo, a seção de entrada 72 pode não existir, e o vertedor pode se projetar pela parte do teto 40 do dispositivo para a separação de sólidos 20 para a câmara para a coleta de sólidos 23. No presente exemplo, a parte do teto 40 do dispositivo para a separação de sólidos 20 tem a forma de um teto de cumeeira, com partes do teto em ângulo, não horizontais, onde a lama não pode depositar-se com facilidade. Vantajosamente, a lama deslizará pelas partes do teto em ângulo.

O recipiente de separação 25 nas figuras 2b e 2c tem partes de paredes verticais 41 que correm verticalmente abaixo da parte do teto 40. A metade inferior do recipiente de separação 25 na figura 2b tem partes de parede em ângulo 26 que, indo de cima para baixo, são conificadas para fora (divergem) na direção dos lados do recipiente de reação 10. Uma vantagem dessas partes de parede em ângulo 26 é que a lama não se deposita facilmente sobre elas, mas nelas desliza sob a influência da gravidade. Em uma variante vantajosa, a lama desliza na direção dos difusores de mistura. O movimento da lama melhora a mistura da lama com o material influente e melhora assim as reações anaeróbicas. A Figura 2c mostra um exemplo sem as partes de parede em ângulo 26, de maneira que o funil 24 e os suportes de apoio 29 do recipiente de separação 25 sejam visíveis. Uma vantagem da alternativa sem as partes de parede em ângulo 26 é que a área do dispositivo é menor, de maneira que uma menor carga mecânica deve ser exercida pela unidade de deposição. Especialmente nas realizações que usam múltiplos dispositivos para a separação de sólidos 20 distribuídos no fundo 12 da câmara de reação 11, este fato pode ser especialmente vantajoso. Assim, em uma realização dois ou mais dispositivos para a separação de sólidos e vertedores são montados em um único recipiente 10.

Dentro do recipiente de separação 25, principalmente circundado pelas partes de parede vertical 41, está um arranjo para a separação de material particulado 21, um dispositivo de exemplo sendo esquematicamente ilustrado nas figuras 1b (vista lateral), 2a (vista superior), e 2b e 2c (perspectiva). O fluido do vertedor 14 é introduzido no recipiente de separação 25 em um ponto a montante do arranjo para a separação de material particulado 21. O fluido é introduzido na câmara para a coleta de sólidos 23 ou em um ponto a montante da câmara para a coleta de sólidos 23, como uma seção de entrada 72 de onde é guiado na direção da câmara para a coleta de sólidos 23 e do arranjo para a separação de material particulado 21. De preferência, o fluido é introduzido na câmara para a coleta de sólidos 23 próximo ou abaixo do arranjo para a separação de material particulado 21.

O arranjo de exemplo para a separação de material particulado 21 na figura 1b compreende uma pilha de placas oblíquas 48. As placas oblíquas 48 têm as partes mais inferiores orientadas verticalmente 49. No presente exemplo, o arranjo para a separação de material particulado 21 tem o efeito de levar algum material líquido que é levado para o recipiente de separação 25 pelo vertedor 14 para a parte superior do recipiente de separação 25, abaixo da parte do teto 40, onde flui pela linha de coleta de efluentes 56 para a linha de saída 33. Algum material particulado será levado pelo arranjo para a separação de material particulado 21 de volta para a câmara para a coleta de sólidos 23 do recipiente de separação 25.

O dispositivo para a separação de sólidos 20 de acordo com a realização da figura 2a compreende um tubo de descarga de líquido 56 para a descarga do líquido das partes superiores do recipiente de separação 25. O tubo de descarga 56 é dotado de furos de entrada 57 que permitem o fluxo do líquido no dispositivo para a separação de sólidos 20 para o tubo. O tubo de descarga 56 está ligado à linha de saída 33. A quantidade de líquido descarregado do dispositivo para a separação de sólidos 20 pode ser controlada ou manipulada usando uma bomba 30. Conectada ao tubo de descarga 56 há uma tubulação efluente 28, que também serve para remover o efluente. Além disso, a tubulação efluente 28 pode remover componentes gasosos do fluido que podem também ser coletados no tubo de descarga 56 ou em outro local do dispositivo para a separação de sólidos 20. A tubulação efluente 28 tem uma seção de extremidade aberta 83 no recipiente efluente 81 (mostrada na figura 3). Uma tubulação efluente 28 é somente uma forma para tratar dos componentes gasosos no dispositivo para a separação de sólidos 20. Arranjos alternativos podem usar uma válvula de exaustão ou outro dispositivo para o alívio de pressão. Como indicado anteriormente, ambas as linhas efluentes, a linha de saída 33 e a tubulação efluente 28, não precisam estar presentes. Um purificador de funcionamento pode ser montado provendo uma dessas duas linhas, ou ambas as linhas.

O sistema de entrada 32 mostrado na figura 2a compreende um número de segmentos de tubo 52 que recebem o material influente da linha influente 31. Nos pontos extremos dos segmentos de tubo 52, são providos difusores ou bombas de jato ou, geralmente, peças de injeção 53. Próximo às peças de injeção 53, segmentos de ramal 54 são conectados aos segmentos de tubo 52. Os segmentos de ramal 54 se projetam pelo menos parcialmente para o interior da câmara para a coleta de sólidos 23 (no presente exemplo, dentro do funil 24). As peças de injeção 53 são montadas de maneira que quando o fluido percorre as peças de injeção 53 em uma câmara de reação 11, um efeito de sucção succionar o material nos segmentos de ramal 54. Na realização exemplar da figura 2a, três segmentos de ramal 54 são montados de maneira a poderem succionar no material depositado de três locais na câmara para a coleta de sólidos 23 e levar de volta o material para uma câmara de reação 11 pelas peças de injeção 53.

No exemplo da figura 3, o dispositivo para a separação de gás 45 na parte superior do coletor de fluidos 13 tem canais formados entre as placas oblíquas 46. As placas oblíquas 46 são posicionadas em um arranjo de sobreposição. O dispositivo para a separação de gás 45 é suportado por barras 80 que são conectadas às paredes do recipiente de reação 10. As placas oblíquas 46 do dispositivo para a separação de gás 45 são dispostas para que quando o fluido percorrer os canais formados entre as placas, os elementos gasosos tendam a subir, para serem eventualmente guiados no espaço superior 93 do reator e finalmente para a linha de saída de biogás 94.

A operação do purificador é a seguinte. Em condições de operação, a câmara de reação 11 é preenchida com material fluido 39. De preferência, o nível do fluido 61 do material fluido 39 fica logo acima do coletor de fluidos 13 e bem abaixo da saída da linha de saída de biogás 94. Assim, o biogás pode escapar do material fluido 39 e ser coletado na parte da câmara de reação 11 acima do nível do fluido (espaço superior 93) e então sair do purificador pela linha de saída de biogás 94. O material fluido da parte superior do reator é eventualmente coletado no coletor de fluidos 13 e levado para o dispositivo de separação de sólidos 20 para a separação em material líquido e particulado. O material fluido compreende um leito de lama anaeróbica. Devido ao seu maior peso relativo, o material de lama estará principalmente localizado nas partes inferiores da câmara de reação 11.

O material influente, por exemplo, a água de descarga industrial que deve ser limpa, é bombeado pela bomba 30 a partir da fonte influente 34 pela linha influente 31 para o recipiente de reação 10. Antes de entrar no recipiente, o material influente se mistura ao material efluente da linha de saída 33. A mistura entra no recipiente pelo sistema de entrada 32, e percorre as bombas de jato ou mais geralmente as peças de injeção 53 em uma câmara de reação 11. Esse fluxo de influente provoca uma força ou um efeito de sucção que arrasta o material fluido, em particular o material particulado coletado na câmara para a coleta de sólidos 23, para fora da câmara para a coleta de sólidos 23 por meio dos segmentos de ramal 54 e das peças de injeção 53 em uma câmara de reação 11. Assim, vantajosamente, o material depositado é levado de volta ao leito de lama, onde pode prosseguir o processamento anaeróbico. Isto garante que a câmara para a coleta de sólidos 23 não se encherá com o material separado coletado, mesmo se o leito de lama circundar efetivamente toda a câmara para a coleta de sólidos 23. Os dispositivos para a separação de sólidos da técnica anterior, que não possuem o efeito de sucção em condições de operação que ajudam na remoção do material coletado, não podem operar no ou sob um leito de lama.

De preferência, o sistema de entrada 32 é disposto de maneira que o fluxo de material influente não crie turbulência ou perturbações significativas de fluxo nas regiões da câmara para a coleta de sólidos 23 próximas ao arranjo para a separação de material particulado 21.

Em uma realização, algumas ou todas as peças de injeção 53 estão em baixo das partes de parede em ângulo 26. Quando este for o caso, sob as partes da parede lateral posicionada obliquamente 26 prevalece um padrão de fluxo turbulento como resultado do fluxo influente. Em uma realização alternativa, todas as peças de injeção 53 estão fora das partes de parede em ângulo 26, ou as partes de parede em ângulo 26 também estão ausentes.

A mistura de material influente e do material coletado por sucção da câmara para a coleta de sólidos 23 que é assim introduzido no leito de lama, será processada no leito de lama. Durante o processamento, formar-se-ão bolhas de gás que subirão no leito de lama e no material fluido 39. A ascensão das bolhas de gás também mantém a lama e o fluido em movimento. Os componentes de líquido do fluido também tenderão a ascender devido ao peso relativamente menor das mesmas quando comparado com a lama e os materiais particulados no fluido.

Os materiais líquidos e gasosos ascendem eventualmente para próximo do nível do fluido 61 do material fluido. Aqui, o biogás é separado do fluido pelo dispositivo para a separação de gás 45, e o biogás é eventualmente removido do recipiente de reação 10 pela linha de saída de biogás 94. O gás que escapa do fluido pela superfície do fluido 61 é também coletado na linha de saída de biogás 94. O dispositivo para a separação de gás 45 no presente exemplo é dotado de placas oblíquas 46 para separar o gás do líquido. Entretanto, também podem ser utilizados outros meios, particularmente meios sem placas oblíquas, para a separação do gás do fluido.

O material fluido desgaseificado, nessa altura na câmara de reação 11 compreendendo principalmente material líquido, será coletado no coletor de fluidos 13 e se move através do vertedor 14 na direção do dispositivo para a separação de sólidos 20, onde entrará na região superior do recipiente de separação 25. Como anteriormente mencionado, o fluido que entrou no recipiente de separação 25 será separado no arranjo para a separação de material particulado 21. O dispositivo é montado para operar de tal maneira que na parte inferior do recipiente de separação 25, a câmara para a coleta de sólidos 23, a lama e a matéria particulada podem ser coletadas, e na parte mais alta do recipiente de separação 25, abaixo da parte do teto 40, o material líquido pode coletar para a remoção pela linha de saída 33 ou 28.

O líquido limpo pode atingir a linha de saída de efluentes 33 após passar pela câmara para a coleta de sólidos 23 e o arranjo para a separação de material particulado 21. O movimento do líquido pelas placas oblíquas 48 do arranjo para a separação de material particulado 21 estará geralmente na direção para cima. As placas são dispostas de maneira que a deposição do material particulado, devido ao atrito com a superfície da placa, tenderá a retornar para baixo na direção da câmara para a coleta de sólidos 23, enquanto os líquidos tenderão a subir na direção da linha de saída 33.

Fluindo pela seção de entrada 72, o fluxo de entrada do fluido prossegue com seu movimento para a câmara de coleta de sólidos 23. Daí, o fluido pode percorrer o arranjo para a separação de material particulado 21. Durante o fluxo para cima do fluido ao longo da superfície inferior de um canal entre as placas oblíquas 48, um fluxo semilaminar será formado, onde as partículas mais pesadas ainda presentes no fluido serão facilmente depositadas e no fluxo em uma direção reversa, isto é, na direção da câmara para a coleta de sólidos 23. Pode ser usado em realizações alternativas da invenção outro arranjo para a separação de material particulado 21, por exemplo, não utilizando as placas oblíquas 48.

Na realização do exemplo, apesar de o dispositivo para a separação de sólidos 20 poder liberar fragmentos gasosos pela tubulação efluente 28, o dispositivo para a separação de sólidos 20 não é particularmente montado para separar o gás do fluido. Essa disposição sem um dispositivo para a separação de gás no dispositivo para a separação de sólidos 20 é possível devido ao fato que o vertedor 14 fornecerá material fluido com um teor gasoso relativamente baixo. Além disso, o problema de flotação conhecido nos purificadores da técnica anterior tendo um dispositivo para a separação de sólidos 20 é muito reduzido devido ao baixo teor gasoso do fluido do vertedor.

O líquido que flui para cima pelos canais formados entre as placas 48, pode entrar no tubo de descarga 56 pelos furos de entrada 57. O tubo de descarga 56 está conectado à linha de saída 33 e 28. O tubo de descarga 56 forma a descarga de líquido do dispositivo para a separação de sólidos 20 e parte desse líquido pode ser reciclada para o sistema influente.

A câmara para a coleta de sólidos 23 é dotada de meios para remover o material particulado coletado da câmara de volta para a câmara de reação 11. No presente exemplo, esses meios são constituídos pelos segmentos de ramal 54 que fazem parte do sistema de entrada 32 e são montados para succionar o material da câmara para a coleta de sólidos 23, de maneira a se misturar ao material influente da linha influente 31 e entra na câmara de reação 11 através das peças de injeção 53.

Em uma realização alternativa, a câmara para a coleta de sólidos 23 no funil 24 é dotada de um corte de saída pelo qual o material coletado pode deixar o funil 24 para entrar em uma câmara de mistura abaixo das partes de parede em ângulo 26. Nessa realização alternativa, os difusores ou peças de injeção 53 do sistema de entrada 32 também se localizam abaixo das partes de parede em ângulo 26 e são direcionados para os furos de saída que são providos nas partes de parede em ângulo 26 da câmara de mistura. As aberturas de saída das peças de injeção 53 se situam a uma distância dos furos de saída 54, de maneira que o fluido que sai das peças de injeção 53 deve percorrer a dita distância através da câmara de mistura antes de entrar na câmara de reação 11 pelos furos de saída 54. Os difusores ou peças de injeção 53 são projetados e montados, particularmente em relação aos furos de saída 54, de maneira a ser estabelecido um fluxo ideal pela câmara de mistura, com um adequado efeito de sucção para succionar o material particulado da câmara de mistura, que é então levado para a câmara de reação 11.

Um dispositivo para a separação de sólidos 20 de acordo com a invenção pode assim separar o material particulado do líquido e, opcionalmente dos materiais gasosos, e tem melhor eficiência devido ao efeito reduzido da flotação, sendo dotado de um arranjo que efetivamente remove o material particulado separado da câmara para a coleta de sólidos 23. Em contraste com a técnica anterior, dispositivos de separação, o dito arranjo não depende do efeito desses componentes mais pesados de um dreno de fluido em relação aos componentes mais leves. Um efeito vantajoso do arranjo com bomba é que a vazão com que os materiais particulados da câmara para a coleta de sólidos 23 são removidos é controlável pela bomba 30.

Ao invés de um sistema de entrada 32 compreendendo um jato, pode ser também usada uma bomba externa para remover a lama da câmara para a coleta de sólidos 23, como mostrado esquematicamente na figura 4. A linha de sucção 33’ dessa bomba está ligada à parte inferior da câmara para a coleta de sólidos e a água com o material particulado é misturada no reator influente 34 ramificado a montante ou a jusante da bomba. Esse fluxo combinado é então bombeado pela linha 31’ em uma câmara de reação 11 por meio dos difusores influentes 53’.

A Figura 5 mostra esquematicamente outra variação de acordo com a invenção. No dispositivo para a separação de sólidos é montado um sistema para o fornecimento de gás 95, no exemplo da figura 5, abaixo das placas, como também na parte superior da câmara para a coleta de sólidos. Também na parte inferior da câmara para a coleta de sólidos 23 podem ser providos um ou mais injetores de gás para agitar a lama acumulada. O sistema de fornecimento de gás é disposto para abastecer um gás (exemplo, nitrogênio) a partir de uma fonte de gás 96 para limpar as partes internas do reator. O gás fornecido provocará uma alta turbulência no interior do dispositivo para a separação de sólidos, que limpará o arranjo para a separação de material particulado, por exemplo, a superfície das placas oblíquas. O gás será coletado na tubulação efluente 28 que atuará como um ascensor e, portanto uma bomba de elevação de gás. O efeito de sucção dessa bomba de elevação de gás impelirá o líquido pela unidade de desgasificação 46 para o vertedor e a seção de entrada 72 e devido à alta velocidade do líquido durante o fornecimento do gás, a lama aderida será removida. Além disso, quando uma tubulação ou similar estiver entupida com a lama, poderá ser desentupida com esta ação.

A invenção não se limita à realização exemplar ilustrada nas figuras. Um técnico no assunto pode fazer várias modificações sem abandonar o escopo da invenção. O técnico no assunto pode prover um arranjo para a separação de material particulado 21 diferente das placas paralelas oblíquas exemplares, como um arranjo de turbilhão ou de peneira. Além disso, o dispositivo para a separação de 5 sólidos 20 e/ou pelo menos uma parte do vertedor 14 e/ou da tubulação efluente 28 pode ser colocado fora do recipiente de reação 10. Isso permite com vantagens a fácil inspeção e a limpeza do dispositivo. Além disso, considerando que a maioria dos exemplos refere-se à purificação anaeróbica, a 10 invenção também pode se aplicar a um purificador de purificação aeróbica.

Claims (12)

1. PURIFICADOR (100) PARA A PURIFICAÇÃO DE UM FLUIDO COMO EFLUENTES, o purificador compreendendo: - um recipiente de reação (10) para um fluido, o recipiente de reação sendo dotado de uma câmara de reação (11) e um fundo (12); - um vertedor (14) dotado de uma extremidade superior (91) e uma extremidade de fundo (92), em que a extremidade superior do vertedor está conectada a um coletor de fluidos (13) para coletar os fluidos do recipiente de reação (10), sendo o vertedor disposto para transportar o fluido na direção do fundo (12) do recipiente de reação; - um dispositivo para a separação de sólidos (20), disposto para separar os sólidos do líquido, o dispositivo para a separação de sólidos compreendendo uma entrada de fluidos (72) disposta para introduzir o fluido no dispositivo para a separação de sólidos e uma descarga de líquido (56) disposta para remover o líquido separado do dispositivo para a separação de sólidos; caracterizado pela entrada do fluido do dispositivo para a separação de sólidos (20) ser conectada à extremidade de fundo (92) do vertedor, o dispositivo para a separação de sólidos sendo localizado dentro do recipiente de reação, sobre ou próximo ao fundo (12) do recipiente de reação e o dispositivo para a separação de sólidos (20) compreender uma câmara para a coleta de sólidos (23) disposta para receber os sólidos separados, a dita câmara para a coleta de sólidos (23) compreendendo pelo menos uma saída (54) para trazer o fluido da câmara de coleta (23) para a câmara de reação (11).

2. PURIFICADOR (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por adicionalmente compreender um sistema para a entrada de influentes (32) para a introdução de influente no reator, em que o sistema para a entrada de influentes (32) é configurado para remover material particulado da câmara para a coleta de sólidos (23) por um efeito de sucção criado pela introdução do influente.

3. PURIFICADOR (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por um sistema de entrada de fluidos (32) compreender peças de injeção (53) como bombas de jato ou difusores dispostos para provocar um efeito de sucção nos segmentos de ramal (54).

4. PURIFICADOR (100), de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela descarga de líquido (56) estar conectada a uma tubulação de efluente (28) configurada para transportar o líquido separado para um recipiente de desgaseificação (81) em uma parte superior do reator, removendo assim o gás produzido no dispositivo para a separação de sólidos (20) ou preso nele por meio do vertedor (14) fora do dispositivo para a separação de sólidos.

5. PURIFICADOR (100), de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por compreender um dispositivo para a separação de gás (45), o dispositivo para a separação de gás tendo uma saída de fluido conectada ao coletor de fluidos (13).

6. PURIFICADOR (100), de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo dispositivo para a separação de sólidos (20) compreender uma fileira de placas paralelas oblíquas (48) formando canais.

7. PURIFICADOR (100), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelas placas paralelas oblíquas (48) serem construídas e montadas para provocar um fluxo na direção superior da câmara para a coleta de sólidos (23) na direção da descarga de líquido (56) do dispositivo para a separação de sólidos (20).

8. MÉTODO PARA A PURIFICAÇÃO AERÓBICA OU ANAERÓBICA DE UM FLUIDO DE EFLUENTES USANDO UM PURIFICADOR (100), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, compreendendo uma câmara de reação (11), o método caracterizado por compreender as etapas de: - aumentar a pressão hidráulica em uma quantidade de fluido em uma câmara de reação (11) de um purificador (100) a partir de um primeiro valor de pressão para um segundo valor de pressão, o dito segundo valor de pressão sendo maior que o primeiro valor de pressão, por meio do transporte da dita quantidade de fluido de um primeiro local no interior da câmara de reação (11) para um segundo local inferior no interior da câmara de reação (11); - separar o material particulado da quantidade de fluido em um dispositivo para a separação de sólidos (20) localizado no dito segundo local no interior da câmara de reação (11); e - reintroduzir o material particulado separado do dispositivo para a separação de sólidos (20) em uma câmara de reação (11).

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo segundo valor de pressão ser pelo menos 0,5 bar, de preferência, pelo menos 1 bar maior que o primeiro valor de pressão.

10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pela etapa de aumento da pressão hidráulica em uma quantidade de fluido ser precedida pela separação de uma quantidade de gás da dita quantidade de 5 fluido.

11. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizada pela etapa de reintrodução do material particulado em uma câmara de reação (11) compreender a remoção do material particulado da câmara para 10 a coleta de sólidos (23) de um dispositivo para a separação de sólidos (20) por um efeito de sucção criado por outro fluxo de influente ou de uma mistura de fluido reciclado e influente em uma câmara de reação (11).

12. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das 15 reivindicações 8 a 11, caracterizado por usar um purificador (100), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.

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