BR112013022778B1 - sistema e método de tratamento de água servida, e, usos de um aparelho e de um método - Google Patents

Abstract

sistema e método de tratamento de água servida, usos de um aparelho e de um método, aparelho, e, método são descritos aparelho e métodos para remover solutos de água servida. uma modalidade fornece um tanque reator tendo um coletor localizado em ou próximo de uma interface entre uma seção inferior (a montante) tendo uma primeira seção transversal e uma seção superior (a jusante) tendo uma segunda seção transversal menor do que a primeira seção transversal. uma entrada para água servida entrar no tanque reator está localizada na ou abaixo da primeira seção transversal. um trajeto de reciclo é fornecido para remover água servida do coletor e reciclar pelo menos parte da água servida para dentro do tanque reator. uma saída para água sair do tanque reator está localizada a jusante do coletor.

Description

SISTEMA E MÉTODO DE TRATAMENTO DE ÁGUA SERVIDA, E, USOS DE UM APARELHO E DE UM MÉTODO

Referência Remissiva aos Pedidos Correlates [1] Este pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente dos Estados Unidos n° 61/451.518 depositado em 10 de março de 2011 intitulado REACTOR FOR PRECIPITATING SOLUTES FROM WASTEWATER. Para os propósitos dos Estados Unidos da América, este pedido reivindica o benefício sob 35 U.S.C. §119 do Pedido de Patente dos Estados Unidos n° 61/451.518 depositado em 10 de março de 2011 que pelo presente aqui incorporado como referência.

Campo Técnico [2] A invenção se refere ao tratamento de água servida. Modalidades se referem aos reatores para precipitar materiais dissolvidos de água servida e métodos para precipitar materiais dissolvidos de água servida. Por exemplo, a invenção pode ser aplicada em reatores de precipitação de estruvita.

Antecedentes [3] Os reatores em geral e os reatores de leito fluidizado em especial têm sido usados para remover e recuperar fósforo de água servida que contém concentrações significativas de fósforo, frequentemente na forma de fosfato. Tal água servida pode provir de uma ampla variedade de fontes. Estas incluem fontes como água de lixiviação de sítios de aterro sanitário, água corrente de terreno agrícola, efluente de processos industriais, água servida municipal, resíduos animais e similares. Tal água servida, se liberada para o meio ambiente sem tratamento, pode resultar em níveis excessivos de fósforo no efluente.

[4] Há várias tecnologias para remoção e recuperação de fósforo. Algumas das tecnologias fornecem reatores de leito fluidizado para remover o fósforo de soluções aquosas pela produção de estruvita (MgNH4PO4 6H2O)

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 9/120 / 33 ou análogo de estruvita ou um composto de fosfato na forma de glóbulos. A estruvita pode ser formada pela reação:

Mg²⁺ + NH4+ + PO4^3- + 6H2O θ MgNH4PO4 • 6H2O [5] Exemplos de reatores usados para remover e recuperar fósforo de soluções de água servida têm sido descritos em várias referências. Elas incluem as seguintes:

• Regy et al., “Phosphate recovery by struvite precipitation in a stirred reactor”, LAGEP (março a dezembro de 2001) inclui um levantamento de várias tentativas para remover fósforo e nitrogênio de água servida pela precipitação de estruvita.

• Trentelman, Patente U.S. n° 4.389.317 e Piekema et al., “Phosphate Recovery by the Crystallization Process: Experience and Developments”, dissertação apresentada na “2^nd International Conference on Phosphate Recovery for Recycling from Sewage and Animal Wastes”, Noordwijkerhout, Países-Baixos, 12-13 de março de 2001, descrevem um reator e um método para precipitar fosfato na forma de fosfato de cálcio, fosfato de magnésio, fosfato de amônio e magnésio ou fosfato de potássio e magnésio.

• Ueno et al., “Three years experience on operating and selling recovered struvite from full scale plant” (2001), Environmental Technology, v. 22, p. 1373, descreve o uso de reatores de cristalização de corrente lateral para remover fosfato na forma de fosfato de amônio e magnésio (também conhecido como estruvita).

• Tsunekawa et al., Resumo de Patente Japonesa n°11-267665 descreve um reator para remover fósforo de água.

• Koch et al., “Fluidized bed wastewater treatment”, Patente US n^o 7.622.047.

[6] Alguns problemas que podem ocorrer em tratamento e reatores de água servida incluem precipitação insuficiente de solutos em água servida

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 10/120 / 33 tratada e arraste de partículas de precipitado em água servida tratada. Há uma necessidade de métodos e sistemas efetivos em termos de custo para solucionar alguns dos ou todos estes problemas.

Sumário da Invenção [7] Esta invenção tem numerosos aspectos. Um aspecto fornece reatores de leito fluidizado e seus componentes. Tais reatores podem, por exemplo, ser aplicados em produção de estruvita, análogos de estruvita e outros compostos contendo fósforo a partir de água servida. Outro aspecto fornece métodos para tratamento de água servida. Vários exemplos de tais aparelho e métodos são aqui descritos e ilustrados nos desenhos acompanhantes. As características das várias modalidades exemplares ilustradas podem ser combinadas em outras maneiras para fornecer outras modalidades exemplares.

[8] Um aspecto exemplar fornece um reator de leito fluidizado tendo uma seção de clarificação anterior a uma saída. A seção de clarificação está configurada para fornecer uma velocidade de fluido baixa. A seção de clarificação ajuda deste modo a evitar que partículas pequenas de estruvita ou similares saiam do reator. As velocidades de fluido em pelo menos uma seção abaixo da seção de clarificação são mais altas do que as velocidades de fluido na seção de clarificação. As velocidades de fluido na seção de clarificação são reduzidas pela retirada de fluido antes de o fluido entrar na seção de clarificação. Isto pode envolver a retirada de fluido para dentro de um coletor ou similar em um ou próximo de um contorno da seção de clarificação. A retirada de fluido pode ser parcial ou inteiramente reciclada para dentro de uma seção do reator abaixo da seção de clarificação. Em algumas modalidades, uma área seccional transversal da seção de clarificação é menor do que uma área seccional transversal de uma ou mais seções abaixo da seção de clarificação na qual as velocidades de fluido são maiores do que as velocidades de fluido dentro da seção de clarificação.

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 11/120 / 33 [9] Outro aspecto fornece um sistema de tratamento de água servida compreendendo: um tanque reator afilado de uma primeira seção transversal para uma segunda seção transversal menor do que a primeira seção transversal. A primeira seção transversal está acima da segunda seção transversal. Uma entrada é fornecida para a água servida entrar no tanque reator abaixo do ou próximo do fundo da segunda seção transversal. Um trajeto de reciclo está posicionado para receber água servida de uma entrada a jusante da primeira seção transversal e para retornar pelo menos parte da água servida removida para dentro do tanque reator a montante da entrada. Uma saída para água sair do tanque reator é fornecida a jusante da entrada do trajeto de reciclo. A seção de clarificação pode estar posicionada entre a entrada para o trajeto de reciclo e a saída.

[10] Em algumas modalidades um distribuidor de fluxo está configurado para coletar água servida do tanque reator e fornecê-la para a entrada. O distribuidor de fluxo pode estar configurado para fazer com que a água servida retirada pela entrada seja retirada substancialmente uniformemente de uma seção transversal do tanque reator. O distribuidor de fluxo pode compreender, por exemplo, um coletor, uma calha, uma placa de distribuição de fluxo horizontal e um vertedor localizado verticalmente abaixo da placa de distribuição de fluxo ou similar.

[11] Algumas modalidades compreendem um mecanismo de medição conectado para misturar um reagente com a água servida entrante. O reagente pode, por exemplo, compreender uma fonte de um ou mais dentre: íons magnésio e íons amônio.

[12] Outro aspecto fornece métodos para tratar água servida. Os métodos de acordo com este aspecto compreendem: escoar água servida de uma entrada de um tanque reator ascendentemente através do tanque reator; reduzir a velocidade de água servida escoando a jusante da entrada; remover água servida de velocidade reduzida a montante de uma entrada do tanque

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 12/120 / 33 reator; e reintroduzir água servida removida no tanque reator a montante de onde é removida a água servida removida.

[13] Outros aspectos fornecem aparelho compreendendo qualquer característica inventiva, nova, combinação de características ou subcombinação de características aqui descritas e métodos compreendendo qualquer etapa, ação inventiva, nova, combinação de etapas e/ou ações ou subcombinação de etapas e/ou ações aqui descritas.

[14] Outros aspectos da invenção e características de modalidades exemplares da invenção são descritos abaixo e/ou ilustrados nos desenhos acompanhantes.

Breve Descrição dos Desenhos [15] Os desenhos acompanhantes ilustram modalidades não limitantes da invenção.

[16] A FIG. 1 é uma vista de seção transversal de perfil lateral de um reator de leito fluidizado afilado de acordo com uma modalidade exemplar.

[17] A FIG. 2 é uma vista de seção transversal de perfil lateral de um reator de leito fluidizado gradualmente afilado de acordo com uma modalidade exemplar.

[18] A FIG. 3 é uma vista de seção transversal de perfil lateral de um reator de leito fluidizado afilado de acordo com uma modalidade exemplar.

[19] A FIG. 4 é uma vista de seção transversal de perfil lateral de um reator de leito fluidizado gradualmente afilado de acordo com uma modalidade exemplar.

[20] A FIG. 4A é uma vista de seção transversal plana de topo de um coletor do reator mostrado em FIG. 4.

[21] A FIG. 5 é uma vista de seção transversal de perfil lateral de um reator de leito fluidizado afilado de acordo com uma modalidade

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 13/120 / 33 exemplar.

[22] A FIG. 6 é uma vista de seção transversal de perfil lateral de um reator de leito fluidizado afilado de acordo com uma modalidade exemplar.

[23] A FIG. 6A é uma vista de seção transversal plana de topo de um arranjo de calhas do reator mostrado em FIG. 6.

[24] A FIG. 7 é um fluxograma de um método de acordo com uma modalidade exemplar.

[25] A FIG. 8 é uma vista de seção transversal de perfil lateral de um reator de leito fluidizado afilado de acordo com uma modalidade exemplar.

[26] A FIG. 9 é uma vista de seção transversal de perfil lateral de um reator de leito fluidizado gradualmente afilado de acordo com uma modalidade exemplar.

[27] A FIG. 10 é uma vista de seção transversal de perfil lateral de um reator exemplar incluindo um tubo de tiragem.

Descrição [28] Em toda a descrição a seguir detalhes específicos são mostrados com o propósito de fornecer um entendimento mais completo às pessoas versadas na técnica. Entretanto, elementos bem conhecidos podem não ter sido mostrados ou descritos para se evitar ambiguidade desnecessária na descrição. Consequentemente, a descrição e os desenhos são para serem considerados com um sentido ilustrativo em vez de restritivo.

[29] Algumas modalidades da invenção na descrição que segue se referem ao aparelho reator e aos métodos nos quais fósforo em água servida é precipitado na forma de estruvita ou análogos de estruvita ou um composto de fosfato. Esta escolha de exemplo coincide com modalidades tendo utilidade comercial significativa. O escopo da invenção, contudo, não é limitado a estes exemplos.

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 14/120 / 33 [30] Por conveniência, o termo “água servida” é usado na descrição e nas reivindicações que seguem para descrever soluções aquosas como água servida industrial e municipal, água de lixiviação, água corrente, resíduos animais, efluente ou similares. O termo “água servida” não é limitado ao efluente de água servida municipal, resíduo animal, ou qualquer outra fonte específica. Algumas modalidades fornecem métodos para tratar água servida municipal e/ou resíduo animal. Algumas modalidades fornecem métodos e aparelho para tratar outros tipos de água servida, como refugos de mina ou similares. O aparelho e os métodos aqui descritos não são limitados ao tratamento de água servida, mas têm também outras aplicações. O aparelho e os métodos podem ser aplicados para precipitar materiais como, por exemplo, estruvita, análogos de estruvita ou outros compostos contendo fosfato de soluções de seus íons constituintes obtidos de fontes diferentes de água servida.

[31 ] FIG. 1 é um diagrama esquematicamente ilustrando um reator de leito fluidizado afilado 10 de acordo com uma modalidade exemplar que pode ser usado para precipitar sólidos dissolvidos de água servida. O reator 10 compreende um tanque reator afilado 12, uma entrada 14 localizada no fundo do tanque 12 e uma saída 16 no topo do tanque 12. Água servida de uma alimentação 18 entra no tanque reator 12 em entrada 14 e escoa ascendentemente através do tanque 12 na direção da saída 16. Alimentação 18 pode compreender água servida não tratada ou uma combinação de água servida não tratada e reagentes. Água servida sai do tanque 12 na saída 16 para um sistema de tubulação de efluente conectado (não mostrado). A forma afilada do tanque 12 resulta em um gradiente de velocidade de fluxo de água servida que decresce da entrada 14para a saída 16.

[32] Solutos em água servida precipitam em partículas sólidas 22 (p.ex., estruvita ou outros compostos contendo fósforo) no tanque 12. O fluxo ascendente de água servida age contra a força da gravidade sobre as partículas

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 15/120 / 33

22. Partículas sólidas 22 são fluidizadas onde a velocidade de água servida no tanque 12 é suficientemente grande de modo que a força da água servida sobre as partículas 22 se iguale à ou ultrapasse a força da gravidade. Devido ao fato de a força da água servida sobre as partículas 22 segue o gradiente de velocidade de água servida, as partículas 22 de tamanhos diferentes serão separadas por tamanho em elevações diferentes no tanque 12 onde as forças da gravidade e o fluxo da água servida estão em equilíbrio. As partículas menores tendem a ser encontradas próximas do topo do tanque 12 enquanto que as partículas maiores tendem a ser encontradas no fundo do tanque 12.

[33] As partículas 22 crescem (p.ex., devido à aglomeração e/ou ao crescimento de cristal), tendem a se mover descendentemente no tanque 10. Em algumas modalidades, fluxo ascendente de água servida no reator 12 suporta glóbulos de estruvita ou outros compostos contendo fósforo que formam no reator por meio de precipitação de materiais dissolvidos. À medida que os glóbulos crescem cada vez mais no decorrer do tempo, eles podem se tornar separados de acordo como tamanho por diferenças em taxas de velocidade de água servida em regiões diferentes dentro do reator.

[34] É tipicamente permitido que os glóbulos cresçam para pelo menos um tamanho mínimo antes de serem colhidos (p.ex., em algumas aplicações é desejável colher estruvita em glóbulos tendo um diâmetro de 1 mm ou maior). Os glóbulos de um tamanho capaz de ser colhido podem tender a se acumular em uma zona de colheita da qual podem ser removidos. O reator 10 compreende uma perna de elutriação opcional 26 que pode ser útil para colher glóbulos de uma zona de colheita. A perna de elutriação 26 está em comunicação de fluido com o tanque reator 12 e uma fonte de fluido de elutriação (não mostrada). O fluido de elutriação escoa ascendentemente do fundo da perna 26. Simultaneamente, as partículas de precipitado são gravitacionalmente alimentadas ao topo da perna 26 e caem através da perna 26 em contracorrente ao fluxo de fluido de elutriação. O fluxo ascendente de

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 16/120 / 33 fluido de elutriação fluidiza o fluxo descendente de partículas de precipitado. Fluido de elutriação pode ser água de um abastecimento municipal, por exemplo. Em algumas modalidades, as partículas de precipitado em uma perna de elutriação são fluidizadas pela água servida da alimentação 18. A perna de elutriação 26 pode compreender uma válvula operável para interromper a comunicação de fluido ao longo da perna de elutriação 26. O fluxo de fluido na perna de elutriação 26 pode ser ajustado usando um dispositivo de controle de fluxo (p.ex. um rotâmetro, uma válvula de controle de fluxo, uma bomba, etc.) para seletivamente rejeitar as partículas abaixo de um tamanho mínimo desejado e retorná-las para o reator para permitir que elas cresçam mais antes da colheita. Nesta maneira, apenas partículas maiores do que o tamanho desejado são removidas do reator por meio da perna de elutriação 26. Partículas menores são deixadas crescer até que alcancem o tamanho desejado. O fluido escoando na perna de elutriação 26 pode ser fornecido de uma fonte de água separada (p.ex. água de processo, água potável, etc.) ou pode ser removido do reciclo do fluxo de efluente ou reciclo do reator.

[35] Com o propósito de se evitar o acúmulo de incrustação no sistema de tubulação de efluente conectado e garantir um rendimento de precipitação alto é desejável que a água servida saindo do tanque 12 contenha uma concentração baixa de certos solutos e que poucas partículas de precipitado 22 sejam perdidas ao serem transportadas do tanque 12 para dentro do sistema de tubulação de efluente. A concentração de solutos na água servida saindo do tanque 12 pode ser reduzida pelo aumento do tempo de residência no qual a água servida demora no tanque 12 para proporcionar maior oportunidade para a ocorrência da precipitação. Isto pode ser alcançado, por exemplo, pelo aumento do volume do tanque 12 relativo à vazão em entrada 14. A presença de partículas de precipitado 22 em água servida na vizinhança da saída 16 pode ser reduzida pela ampliação da seção

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 17/120 / 33 transversal do tanque 12 em sua extremidade de topo (i.e., na seção de clarificação) de modo que a velocidade de fluido na extremidade de topo do tanque 12 seja suficientemente baixa de maneira que todas as partículas de precipitado menos as muito pequenas 22 sedimentem antes de entrarem na vizinhança da saída 16.

[36] A FIG. 2 é um diagrama esquematicamente ilustrando um reator de leito fluidizado 30 de acordo com uma modalidade exemplar. O reator 30 compreende um tanque reator gradualmente afilado 32 tendo uma seção de clarificação ampliada, a saber uma seção superior 38, e também uma seção inferior 34, e uma seção intermediária 36. A área seccional transversal da seção superior 38 é maior do que a área seccional transversal da seção intermediária 36, que por sua vez é maior do que a área seccional transversal da seção inferior 34. O reator 30 pode ser operado de modo que a razão da vazão de entrada relativa à área seccional transversal da seção superior 38 do tanque 32 seja suficientemente pequena de modo que uma zona quiescente 40 exista na seção superior 40 do tanque. Na zona quiescente 40, a velocidade de fluido é suficientemente baixa de modo que as partículas de precipitado tendem a se sedimentar da zona quiescente 40.

[37] Seções de clarificação da área seccional transversal grande estão associadas com vários custos. Uma seção transversal maior corresponde a uma massa maior de água servida na seção de clarificação. Para proporcionar uma noção geral da massa envolvida, considerar que uma seção cilíndrica de água medindo 5 metros de diâmetro por 1,5 metros de altura terá uma massa de aproximadamente 29,4 toneladas métricas. Quando uma seção de clarificação grande é elevada para fornecer um fluxo contragravidade de água servida, suportes estruturais robustos podem ser exigidos para suportar a massa de água servida contida na seção de clarificação. Em reator 30, a altura de água servida na seção superior 38 é suportada pelos suportes estruturais 42 e 44. Tanques maiores também têm custos de construção mais altos e bases de

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 18/120 / 33 instalação maiores. Tanques maiores podem introduzir dificuldades práticas em manufatura e em transporte de tanques para as localizações onde serão instalados.

[38] O reator 10 tem um trajeto de reciclo opcional 24 pelo qual a água servida é alimentada de volta para dentro do reator a montante da entrada 14. O trajeto de reciclo 24 faz com que pelo menos um pouco da água servida circule através do tanque mais do que uma vez antes de sair no sistema de tubulação de efluente, propiciando deste modo maior oportunidade para a formação de partículas (p.ex., por nucleação) e crescimento (p.ex., por aglomeração e/ou crescimento de cristal). O trajeto de reciclo 24 também aumenta a vazão de fluido, e, correspondentemente a velocidade de fluido, no tanque 12 entre o retorno do trajeto de reciclo 24 e o topo do tanque 12.

[39] Devido ao fato de que o percurso de reciclo 24 aumenta a velocidade de fluido no tanque 12, ele resulta em velocidade de fluido aumentada na região da saída 16. Isto aumenta o tamanho e o número de partículas de precipitado que podem ser suportadas pelo fluxo de fluido na vizinhança da saída 16, e por sua vez acarreta números maiores de partículas precipitadas carreadas do tanque 12 através da entrada 16. Embora o aumento em partículas de precipitado saindo do tanque 12 devido ao efeito do percurso de reciclo 24 possa ser compensado pelo aumento da área seccional transversal do tanque 12 relativa à vazão de entrada para permitir mais sedimentação (p.ex., como mostrado em FIG. 2), isto decresce a eficiência de reciclo porque resulta em menos partículas sendo recicladas para experimentarem aglomeração e crescimento de cristal (p.ex., porque as partículas tendem a se sedimentar longe da entrada do percurso de reciclo 24), e tem as desvantagens de um tanque maior.

[40] O efeito da vazão de reciclo sobre o carreamento de partículas de precipitado via a saída 16 do reator 10 também pode estar em tensão com o

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 19/120 / 33 uso do reator 10 para obter recuperação alta de estruvita da alimentação de água servida 18 tendo concentrações elevadas de fósforo. Em algumas aplicações, a alimentação de água servida 18 pode ter concentrações de fósforo acima de 60 mg/L como PO-P, e tão altas quanto 10.000 mg/L como PO4-P. Com o propósito de obter uma recuperação alta de fosfato (p.ex., acima de 70% ou acima de 90%) como glóbulos de estruvita grandes (p.ex. de diâmetro de 0,5 mm a 5 mm) uma razão de supersaturação relativamente baixa deve ser mantida no tanque 12 (p.ex., uma razão de supersaturação abaixo de 5). Para manter tais razões de supersaturação baixas na presença de alimentação elevadamente concentrada, razões entre reciclo e alimentação de pelo menos 3 para 1 a 100 para 1 ou maior podem ser desejáveis.

[41] A FIG. 3 é um diagrama esquematicamente ilustrando um reator de leito fluidizado afilado 50 de acordo com uma modalidade exemplar. O reator 50 compreende um tanque reator afilado 52, uma entrada 54 e uma saída 56. A entrada 54 pode estar localizada, por exemplo, na ou próxima da porção inferior do tanque reator 52. Em algumas modalidades, a entrada 54 está localizada no fundo do tanque reator 52. Em algumas modalidades, a entrada 54 está na metade inferior do tanque reator 52. Em algumas modalidades, a entrada 54 está no um terço inferior do tanque reator52. Em algumas modalidades, a entrada 54 está no um quarto inferior do tanque reator 52. A saída 56 pode estar localizada, por exemplo, na ou próxima da porção superior do tanque reator 52. Em algumas modalidades, a saída 56 está localizada no topo do tanque reator 52. Em algumas modalidades, a saída 56 está no um quarto superior do tanque reator 52. Algumas modalidades compreendem uma pluralidade de entradas e/ou saídas.

[42] Água servida de uma alimentação 58 entra no tanque reator 52 em entrada 54 e sai do tanque 52 na saída 56. Na modalidade ilustrada, a entrada 54 está direcionada ascendentemente e fluxo de fluido introduzido da entrada 54 para dentro do tanque reator 52 está direcionado ascendentemente.

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 20/120 / 33

A entrada 54 e/ou saída 56 pode estar orientada substancialmente vertical, substancialmente horizontal, ou em um ângulo ao tanque reator 52.

[43] O reator 50 compreende um trajeto de reciclo 60. Água servida entra no trajeto de reciclo 60 em uma entrada 62 localizada a jusante da entrada 54 e a montante da saída 56. O trajeto de reciclo 60 retorna pelo menos parte da água servida removida para o tanque 52 a montante da entrada 62 em um retorno 64. Na modalidade ilustrada, a entrada 62 está localizada acima da entrada 54 e abaixo da saída 56. Devido ao fato de o trajeto de reciclo 60 retirar fluido a montante da saída 56, a velocidade de fluido no tanque 52 a jusante da (p.ex., acima) da entrada 62 não depende em um grau significativo da vazão de trajeto de reciclo 60. Consequentemente, a vazão de trajeto de reciclo 60 pode ser aumentada sem correspondentemente aumentar a velocidade de fluido na vizinhança da saída 56. Como resultado, o reator 50 pode ser operado com uma razão de reciclo alta e ainda ter uma zona quiescente de volume relativamente pequeno 65 (p.ex., em termos de área seccional transversal e/ou volume) entre a entrada 62 e a saída 56.

[44] Na modalidade ilustrada, trajeto de reciclo 60 compreende uma unidade de controle de fluxo 61. A unidade de controle de fluxo 61 pode compreender um elemento de estrangulamento, tal como uma válvula ou similar. A unidade de controle de fluxo 61 pode compreender uma bomba ou similar. Bombas de cotovelo, bombas propulsoras e tubos de tiragem são tipos de bombas que tendem a ser bons para aplicações de fluxo alto, de altura de carga baixa. Tais bombas podem ser incorporadas na unidade de controle de fluxo 61. Entretanto bombas de outros tipos também podem ser usadas neste pedido. Vantajosamente, as bombas incorporadas na unidade de controle de fluxo 61 são de tipos que fornecem turbulência relativamente baixa porque tais bombas são menos propensas a formarem depósitos de incrustação de estruvita do que as bombas de tipos que causam maior turbulência quando se tratam águas servidas saturadas com CO2. Dispositivos de bombeamento de

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 21/120 / 33 turbulência baixa também são menos propensos a causarem dano mecânico ou atrição nas partículas de estruvita finas sendo recicladas através do trajeto de reciclo, facilitando assim a formação de partículas maiores dentro do reator.

[45] A unidade de controle de fluxo 61 pode estar conectada em um suprimento de fluido e introduzir o fluido no trajeto de reciclo 60, como um fluido de lavagem (p.ex., água não potável, ácido mineral ou orgânico), por exemplo.

[46] Em algumas modalidades, a vazão do trajeto de reciclo 60 é pelo menos três vezes a vazão da alimentação 58. A razão entre a vazão do trajeto de reciclo 60 e a vazão da alimentação 58 pode ser 100:1 ou maior em algumas modalidades. Em modalidades para aplicações de água servida de concentração alta (p.ex. 10.000 mg/L de P) razões de reciclo elevadas podem ser úteis. Tais razões de reciclo podem ser 300:1 ou maiores.

[47] Em algumas modalidades, a área seccional transversal da zona quiescente acima da entrada 62 pode ser reduzida por um fator de 3 ou maior, em comparação com um reator similarmente dimensionado no qual o trajeto de reciclo retira água do topo de seu tanque reator.

[48] A unidade de controle de fluxo 61 ou outras características do trajeto de reciclo 60 podem quebrar partículas de precipitado maiores em partículas de precipitado menores. A eficiência do reator 50 em desenvolvimento de glóbulos de estruvita grandes pode ser prejudicada se as partículas de precipitado maiores forem arrastadas para dentro do trajeto de reciclo 60 e quebradas em partículas de precipitado menores. O tanque reator 52 afila a partir da primeira seção transversal 66 abaixo da entrada 62 para uma segunda seção transversal menor 68 a montante da e abaixo da primeira seção transversal 66. O afilamento do tanque 52 da primeira seção transversal 66 para a segunda seção transversal 68 resulta em um gradiente de velocidade de água servida, e uma correspondente distribuição de gradientes de partículas de precipitado de acordo com o tamanho. Devido ao fato de a entrada 62 estar

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 22/120 / 33 localizada acima da primeira seção transversal 66, o reator 50 pode ser operado de modo que a água servida entrando no trajeto de reciclo 60 contenha partículas de precipitado relativamente finas, se houver, em vez de partículas relativamente grandes. O reciclo de partículas de precipitado relativamente finas pode facilitar o crescimento mais uniforme de cristal.

[49] No reator 50, o retorno 64 do trajeto de reciclo 60 está localizado a montante da entrada 54. A água servida reciclada pode ser introduzida em entrada 54 ou a jusante da entrada 54 na base do reator 52 através de um conduto de reciclo externo, ou através de um tubo de tiragem por exemplo. A reintrodução de partículas de precipitado finas a montante da e/ou próxima da entrada do reator 52 permite que a água servida reciclada se misture com a alimentação e os reagentes novos, o que pode facilitar o crescimento rápido de quaisquer partículas de precipitado finas que estão na água servida reciclada.

[50] O reator 50 compreende um distribuidor de fluxo opcional 69. O distribuidor de fluxo 69 está configurado para colher a água servida do tanque 52 e enviá-la para a entrada 62. O distribuidor de fluxo 69 pode compreender uma ou mais portas (não mostradas) nas quais a água servida do tanque 52 pode ser retirada pelo distribuidor de fluxo 69. As portas do distribuidor de fluxo 69 podem estar posicionadas para retirar água servida de localizações diferentes no tanque reator 52. Em algumas modalidades, as portas do distribuidor de fluxo 69 estão posicionadas para retirar água servida de localizações diferentes de uma seção transversal do tanque 52. Por exemplo, o distribuidor de fluxo 69 pode compreender um arranjo de portas posicionadas para retirar água servida de uma pluralidade de localizações diferentes através de uma seção transversal do tanque 52. Em algumas modalidades, as portas do distribuidor de fluxo 69 estão posicionadas de tal modo que o distribuidor de fluxo 69 pode retirar água substancialmente uniformemente de uma seção transversal do tanque 52.

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 23/120 / 33 [51] A retirada uniforme de água servida de reciclo pode ajudar a manter uma distribuição uniforme de fluxo no leito fluidizado abaixo da entrada 62 e pode evitar o curto circuito de fluxo de água servida da entrada 54 para o trajeto de reciclo 60. O distribuidor de fluxo 69 pode compreender, por exemplo, um coletor de distribuição de fluxo, um vertedor submerso, ou similar.

[52] Na modalidade ilustrada, o distribuidor de fluxo 69 é substancialmente plano, e as portas do distribuidor de fluxo 69 podem estar posicionadas para retirar água servida através de uma seção transversal plana correspondente do tanque 52. Em algumas modalidades, um reator compreende um distribuidor de fluxo não plano (p.ex., um distribuidor de fluxo na forma de um cone, ou similar) e portas do distribuidor de fluxo podem estar posicionadas para retirar água servida através de uma superfície não plana correspondente no tanque 52.

[53] Em muitos casos a perda de altura de carga resultante do fluxo através do distribuidor de fluxo será suficiente para fazer com que alguns gases dissolvidos sejam removidos da solução no distribuidor de fluxo. Por exemplo, em casos nos quais a servida sendo tratada está saturada com CO2 ou ácido carbônico, a remoção de CO2 (com aumento resultante do pH) pode ocorrer no distribuidor de fluxo. Isto pode facilitar a precipitação de estruvita no distribuidor de fluxo (p.ex. a precipitação sobre coletores, orifícios, propulsores de bomba e/ou tubulação). Por esta razão é vantajoso que as superfícies do distribuidor de fluxo estejam revestidas com revestimento resistente à incrustação como Teflon™, Kynar™ (PVDF), Hylar™, ou revestimento vítreo. Estruvita não adere bem em tais revestimentos. Como resultado, estruvita que precipita no distribuidor de fluxo se tornará carreada no fluxo como matéria particulada fina em vez de formar massas pesadas sobre paredes de coletores ou obstrução dos orifícios de coletores ou similares. A formação de incrustação no distribuidor de fluxo ou na linha de

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 24/120 / 33 reciclo é um ônus de manutenção tanto porque a formação de incrustação pode obstruir tubos ao ponto de que o fluxo seja impedido quanto também porque se a incrustação for permitida se desenvolver então pedaços de incrustação duros que são suficientemente grandes para danificar o equipamento de bombeamento a jusante podem se fragmentar.

[54] Algumas modalidades compreendem uma pluralidade de distribuidores de fluxo. Os distribuidores de fluxo de algumas tais modalidades podem estar configurados de modo que a água servida seja retirada de regiões diferentes tendo aproximadamente a mesma velocidade de fluxo de fluido. Por exemplo, em algumas modalidades, a velocidade de água servida próxima do centro de um tanque é maior do que a velocidade de água servida próxima da parede do tanque. Um reator afilado abrindo ascendentemente pode compreender um primeiro distribuidor de fluxo configurado para fazer com que a água servida seja retirada de uma região central e um segundo distribuidor de fluxo localizado abaixo do primeiro distribuidor de fluxo configurado para fazer com que a água servida seja retirada de uma região periférica concêntrica à e radialmente fora da região central. Múltiplos distribuidores de fluxos podem estar configurados para direcionar a água servida para a mesma entrada ou para entradas diferentes de um ou mais trajeto(s) de reciclo.

[55] Em algumas modalidades, a razão de reciclo (p.ex., razão entre o fluxo através do trajeto de reciclo 60 e o fluxo na saída 56) pode ser monitorada e/ou controlada. Algumas modalidades compreendem um sistema de controle, tal como um controlador de processo, configurado para controlar a razão de reciclo, tal como pelo ajuste de uma porta na entrada 62, uma porta no retorno 64, uma porta no distribuidor de fluxo 69, e/ou uma bomba configurada para retirar fluido através do trajeto de reciclo 60. Por exemplo, algumas modalidades compreendem um sistema de controle tendo características descritas em patente U.S. n° 7.622.047 de Koch et al.,

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 25/120 / 33 intitulada “Fluidized bed wastewater treatment”, que é pelo presente aqui incorporada como referência.

[56] Em algumas modalidades, o tanque reator 52 está gradualmente afilado; isto é, ele compreende uma pluralidade de seções adjacentes tendo seções transversais diferentes. Por exemplo, o tanque 52 pode compreender um conduto orientado substancialmente verticalmente tendo uma seção de colheita e uma ou mais seções acima da seção de colheita. O número de seções no conduto pode ser variado. Em alguns casos há duas ou mais seções verticalmente sequenciais acima da zona de colheita. As seções do conduto podem ser cilíndricas, por exemplo.

[57] Em algumas modalidades, uma seção transversal do tanque 52 acima da entrada 62 é igual a uma seção transversal na e/ou imediatamente abaixo da entrada 62. Em algumas modalidades, uma seção transversal do tanque 52 acima da entrada 62 é menor do que uma seção transversal na entrada 52.

[58] Em algumas modalidades, o volume do tanque reator 52 e o volume de fluido introduzido na entrada 62 são tais que o tempo de residência médio de água servida no tanque 52 a jusante da (acima) entrada 62 é pelo menos uns poucos minutos. Em algumas modalidades o tempo de residência médio está na faixa de 3 a 100 minutes. Por exemplo, em algumas modalidades a taxa de alimentação e a taxa de reciclo são tais que o tempo de residência de fluido no tanque reator 52 a montante do coletor de reciclo é menor do que 10 minutos. Por exemplo, cerca de 3-7 minutos em algumas modalidades.

[59] A altura do reator pode ser selecionada de modo que o volume do reator seja suficientemente grande para permitir que glóbulos cresçam para um tamanho desejado. Em modalidades de protótipo, tem sido descoberto que os glóbulos de estruvita crescem em diâmetro em uma velocidade de cerca de 0,1-0,3 mm por dia. Nestas velocidades de crescimento, para permitir que os

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 26/120 / 33 glóbulos cresçam para um tamanho de 3 mm de diâmetro seria exigido um tempo de residência do glóbulo no tanque reator 52 de cerca de 10-30 dias. Por exemplo, os glóbulos de tamanhos na faixa de 0,5 a 4,0 mm podem ser crescidos em 5-15 dias em algumas modalidades.

[60] A FIG. 4 é um diagrama esquematicamente ilustrando um reator de leito fluidizado afilado 70 de acordo com uma modalidade exemplar. O reator 70 compreende um tanque reator gradualmente afilado 72, uma entrada 74 e uma saída 76. O afilamento gradual do tanque 72 define quatro seções: uma seção de clarificação 72A, uma seção de sedimentação 72B, uma seção de reação 72C e uma seção de colheita 72D. É para ser entendido que os nomes atribuídos às seções 72A-72D são apenas para propósitos ilustrativos, e não são para serem interpretados como limitantes da funcionalidade de nenhuma seção para uma funcionalidade indicada ou sugerida por seu nome ou como excluindo da funcionalidade qualquer seção uma funcionalidade indicada ou sugerida pelo nome de qualquer outra seção. A seção transversal da seção de clarificação 72A é menor do que a seção transversal da seção de sedimentação 72B. A seção transversal da seção de sedimentação 72B é maior do que a seção transversal da seção de reação 72C. A seção transversal da seção de sedimentação 72C é maior do que a seção transversal da seção de colheita 72D. Será entendido que um tanque gradualmente afilado pode incluir um número maior ou menor de seções. A entrada 74 está localizada na base da seção de colheita 72D. A saída 76 está localizada no topo da seção de clarificação 72A.

[61] O afilamento gradual do tanque reator 72 pode resultar em partículas de precipitado sendo separadas dentre as diferentes seções de acordo com o tamanho. Na modalidade ilustrada, as paredes das seções do tanque 72 são verticais e são unidas por prateleiras horizontais. Em algumas modalidades, as paredes das seções de um tanque estão unidas por prateleiras anguladas. As prateleiras anguladas podem facilitar o movimento descendente

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 27/120 / 33 das partículas de precipitado das seções mais altas do tanque para as seções mais baixas do tanque.

[62] O reator 70 compreende um trajeto de reciclo 80 que se estende de um coletor de entrada 82 localizo na base da seção de sedimentação 72B para um retorno 84 a montante da entrada 74. Como mostrado em FIG. 4A, o coletor 82 compreende uma cabeça de coletor 84 e uma pluralidade de braços de coletor 86 se estendendo para fora da mesma. A cabeça de coletor 84 e os braços de coletor 86 compreendem portas, por exemplo, orifícios 88, através das quais água servida é retirada para dentro do trajeto de reciclo 80. O posicionamento dos orifícios 88 do coletor 82 pode ser tal que o coletor 82 pode retirar água servida substancialmente uniformemente de uma seção transversal do tanque 72. Em algumas modalidades, orifícios 88 estão apontados para cima. Isto facilita a limpeza dos orifícios do topo do reator com um lavador de pressão ou uma escova longa, por exemplo. O coletor pode se estender para ou através da parede do vaso. O coletor pode ter portas de acesso (não mostradas) em uma ou ambas as extremidades para permitir a limpeza do interior do coletor a partir do exterior do vaso.

[63] Pela retirada da água servida de reciclo na zona de sedimentação base 72B, as velocidades de fluido na parte superior da seção de sedimentação 72B e da seção de clarificação 72A são substancialmente desacopladas da vazão em entrada 74, e principalmente uma função da taxa de alimentação 78 e das áreas seccionais transversais das seções 72A e 72B. Pelo abaixamento da razão de vazão para dentro da seção de clarificação 72A relativa à vazão do trajeto de reciclo 80, a velocidade de fluido em seção de clarificação 72A pode ser controlada independentemente da seção transversal da seção de clarificação 72A. Com uma razão suficientemente baixa, a velocidade de fluxo em uma seção de clarificação relativamente pequena 72A pode ser reduzida ao ponto de que as partículas de precipitado arbitrariamente pequenas não sejam suportadas contra a força da gravidade e o tempo de

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 28/120

21/33 residência médio da água servida em seção de clarificação 72A pode ser tornado arbitrariamente longo. Como resultado, níveis aceitáveis de precipitação de soluto podem ser alcançados com uma seção de clarificação relativamente pequena 72A (p.ex., em termos de área de seção transversal e/ou volume), que, em comparação com uma seção de clarificação maior 72A, tem vantagens de custo de construção reduzido (p.ex., uma seção de clarificação menor conterá uma massa menor de água servida, e consequentemente poderá ser suportada com uma estrutura de suporte elevada menos robusta), área ocupada de instalação reduzida, e custos de transporte reduzidos (p.ex., menos dificuldade em transporte de um tanque reator fabricado fora do local de trabalho).

[64] Em algumas modalidades, coletor 82, ou outro tipo de distribuidor de fluxo, está localizado no topo da seção de reação 72C. Em algumas modalidades, coletor 82, ou outro tipo de distribuidor de fluxo, está localizado para escanchar um contorno entre a seção de sedimentação 72B e a seção de reação 72C. Em modalidades, nas quais um distribuidor de fluxo está localizado para escanchar um contorno entre seções adjacentes tendo seções transversais diferentes, a vazão será diferente entre as seções adjacentes. O coletor 82 pode estar localizado em seção de clarificação 72A ou para escanchar o contorno entre a seção de clarificação 72A e a seção de sedimentação 72B.

[65] Em algumas modalidades, o coletor 82 está localizado na interface entre uma seção inferior (a montante) tendo uma primeira seção transversal e uma seção superior (a jusante) tendo uma segunda seção transversal menor do que a primeira seção transversal. Em algumas tais modalidades, a taxa de entrada do coletor maior do que um limite Fr, onde Fr é dado por onde F_l é a vazão de água servida na seção inferior, σ,. é a área da primeira

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 29/120 / 33 seção transversal (da seção inferior) e gh é a área da segunda seção transversal (da seção superior). Será entendido que em tais modalidades, o efeito do decréscimo da seção transversal do conduto entre as seções transversais inferiores e superiores sobre a velocidade de fluxo é pelo menos compensada pelo efeito da redução da vazão na seção superior.

[66] A FIG. 5 é um diagrama esquematicamente ilustrando um reator de leito fluidizado afilado 90 de acordo com uma modalidade exemplar. O reator 90 compreende um tanque reator afilado 92, uma entrada 94 e uma saída 96. O reator 90 compreende um trajeto de reciclo 100 que se estende de um vertedor de entrada submerso 102 localizado abaixo de uma placa de distribuição de fluxo opcional 104 para um retorno 106 a montante da entrada 94. A placa de distribuição de fluxo 104 faz com que o fluido escoando ascendentemente seja pelo menos parcialmente defletido perifericamente (p.ex., radialmente para fora) para o vertedor 102, cuja crista define uma porta. A placa de distribuição de fluxo 104 pode estar perfurada (p.ex., placa de distribuição de fluxo 104 pode compreender uma tela). Em algumas modalidades, a face para baixo da placa de distribuição de fluxo está descendentemente inclinada (p.ex., cônica para baixo, piramidal para baixo, etc.). Em algumas modalidades, a face para cima da placa de distribuição de fluxo é ascendentemente convexa (p.ex., cônica para cima, piramidal para cima, etc.).

[67] A FIG. 6 é um diagrama esquematicamente ilustrando um reator de leito fluidizado afilado 110 de acordo com uma modalidade exemplar. O reator 110 compreende um tanque reator 112, uma entrada 114 e uma saída 116. O reator 110 compreende um trajeto de reciclo 120 que se estende de um arranjo de calhas submerso 122 para um retorno 126 a montante da entrada 114. Como mostrado em FIG. 6A, o arranjo de calhas 122 compreende uma pluralidade portas radialmente posicionadas, a saber calhas 124. O arranjo de calhas 122 retira fluido escoando para dentro do

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 30/120 / 33 trajeto de reciclo 120 a partir de uma seção transversal do tanque 112.

[68] Pela retirada de água servida de reciclo no arranjo de calhas 122, a vazão de fluido e a velocidade na parte do tanque reator 112 acima do arranjo de calhas 122 são substancialmente independentes da vazão de fluido e da velocidade na parte do tanque reator 112 abaixo do arranjo de calhas 122. Pelo abaixamento da razão da vazão acima do arranjo de calhas 122 relativa à vazão abaixo do arranjo de calhas 122 (p.ex., pelo aumento da vazão do trajeto de reciclo 120), a velocidade de fluido na parte do tanque reator 112 acima do arranjo de calhas 122 pode ser controlada independentemente da seção transversal daquela parte do tanque reator 112. Com uma razão suficientemente baixa, a velocidade de fluido na parte do tanque reator 112 acima do arranjo de calhas 122 pode ser reduzida ao ponto de que partículas de precipitado arbitrariamente pequenas não são suportadas contra a força da gravidade e o tempo de residência médio da água servida naquela parte do tanque reator 112 pode ser tornado arbitrariamente longo. Como resultado, o reator 110 pode alcançar níveis aceitáveis de precipitação de soluto com um tanque reator relativamente pequeno 112 (p.ex., em termos de área seccional transversal e/ou volume), que, em comparação com um tanque reator maior 112, tem as vantagens de custo de construção reduzido (p.ex., um tanque reator conterá uma massa menor de água servida, e consequentemente poderá ser suportado com uma estrutura de suporte elevada menos robusta), área ocupada de instalação reduzida, e custos de transporte reduzidos (p.ex., menos dificuldade em transporte de um tanque reator fabricado fora do local de trabalho).

[69] A FIG. 7 é um fluxograma de um método 130 para precipitar solutos da água servida em um tanque reator de acordo com uma modalidade exemplar. Na etapa 140, a água servida é escoada no tanque reator a partir de uma entrada ou de um coletor de entrada do tanque reator. A etapa 140 pode compreender introduzir água servida de alimentação no tanque reator (p.ex.,

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 31/120 / 33 água servida escoada para dentro da entrada na etapa 140 pode compreender água servida de alimentação).

[70] Na etapa 160, a água servida é removida do tanque reator a montante de uma saída de efluente do tanque reator. Em algumas modalidades, a etapa 160 compreende remover água servida pelo menos a uma distância vertical de 3,7 a 9,1 metros acima de uma entrada de alimentação para o tanque reator. A etapa 160 pode compreender retirar a água servida para remoção de uma pluralidade de localizações diferentes no tanque reator. Por exemplo, a etapa 160 pode compreender remover água servida com um ou mais distribuidores de fluxo tendo portas posicionadas para retirar água servida de localizações diferentes distribuídas através de uma seção transversal do tanque reator. A etapa 160 pode compreender remover água servida substancialmente uniformemente de uma seção transversal do tanque reator. Em algumas modalidades, a etapa 160 compreende remover água servida para remoção a partir de uma pluralidade de diferentes regiões no tanque reator na qual a velocidade de fluxo da água servida é substancialmente igual.

[71] A etapa 160 pode compreender estrangular, bombear ou diferentemente controlar a taxa na qual a água servida é removida do tanque reator. Em algumas modalidades, a etapa 160 compreende remover água servida em uma taxa proporcionar à taxa na qual a água servida de alimentação é introduzida no tanque reator (p.ex., na etapa 140). Em algumas modalidades, a etapa 160 compreende remover água servida em uma taxa que é 3 a 300 vezes maior do que a taxa na qual a água servida de alimentação água é introduzida no tanque reator.

[72] Em algumas modalidades, a etapa 160 compreende remover água servida em uma taxa de tal modo que a velocidade da água servida imediatamente a montante do ponto no qual a água servida é removida para reciclo está na faixa de cerca de 50 a 200 cm/min. A razão entre a velocidade

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 32/120 / 33 de fluxo médio imediatamente abaixo do ponto no qual a água servida é removida para reciclo e a velocidade de fluxo médio imediatamente acima do ponto no qual a água servida é removida para reciclo pode estar, por exemplo, na faixa de cerca de 4 a 300.

[73] Na etapa 170, a água servida removida é reintroduzida no tanque reator a montante de onde a água servida foi removida na etapa 160. A etapa 170 pode compreender reintroduzir a água servida removida na entrada do tanque reator, a montante da entrada do tanque reator e/ou a jusante da entrada do tanque reator. Em algumas modalidades, a etapa 170 compreende reintroduzir a água servida removida para uma pluralidade de localizações diferentes a montante de onde a água servida de reciclo foi removida na etapa 160. A etapa 170 pode compreender misturar a água servida removida com um fluido de lavagem (p.ex., água não potável, ácidos minerais ou orgânicos), reagentes (p.ex. fontes de Mg como Mg(OH)2, MgCl2, MgSO4, e similares, fontes de amônia como gás amônia, amônia anidra, hidróxido de amônio, sulfato de amônio, fosfato de monoamônio, fosfato de diamônio, polifosfato de amônio e similares e/ou fontes de fosfato como fosfato de trissódio, ácido fosfórico, fosfato de monoamônio, polifosfato de amônio, fosfato de diamônio e similares).

[74] Algumas modalidades compreendem a etapa 150 opcional. Na etapa 150, a velocidade da água servida escoando a jusante da entrada é reduzida. A etapa 140 e a etapa 150 podem ser combinadas. Nas modalidades nas quais o método 130 inclui a etapa 150, a etapa 160 pode compreender remover água servida tendo uma velocidade menor do que a da água servida no ponto onde a água servida de reciclo é reintroduzida na etapa 170. A etapa 150 pode compreender escoar a água servida a jusante da entrada através de uma seção do tanque reator de seção transversal crescente, tal como, por exemplo, um conduto continuamente afilado ou gradualmente afilado. Se partículas são formadas a partir de solutos precipitados na água servida, a

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 33/120 / 33 redução da velocidade da água servida escoando ascendentemente pode fazer com que as partículas sejam distribuídas ao longo de um gradiente de velocidade.

[75] Na etapa 180, a água servida a jusante de um ponto no qual a água servida é removida na etapa 160 (p.ex., uma entrada de reciclo) é escoada ascendentemente. Na etapa 200, a água servida é removida na saída de efluente do tanque reator. A etapa 200 pode compreender remover água servida em uma taxa substancialmente igual à taxa na qual a água servida de alimentação é introduzida no tanque reator na etapa 140. Em algumas modalidades, a etapa 200 compreende remover água servida pelo menos a uma distância vertical de 30 a 150 cm acima de um ponto no qual a água servida é removida na etapa 160.

[76] Algumas modalidades compreendem a etapa 190 opcional. Na etapa 190, a velocidade da água servida escoando a jusante de um ponto no qual a água servida é removida para reciclo na etapa 160 (p.ex., uma entrada de reciclo) é reduzida. A etapa 180 e a etapa 190 podem ser combinadas. Em modalidades nas quais o método 130 inclui a etapa 190, a etapa 200 pode compreender remover água servida tendo uma velocidade menor do que a velocidade da água servida no ponto no qual a água servida foi removida para reciclo na etapa 160. A etapa 190 pode compreender escoar água servida a jusante da entrada de reciclo através de uma seção do tanque reator tendo uma seção transversal maior do que a seção transversal do tanque reator na entrada de reciclo.

[77] Em algumas modalidades, a etapa 190 compreende reduzir a velocidade da água servida de modo que a velocidade da água servida a montante de um ponto no qual a água servida é removida na saída de efluente na etapa 200 (p.ex., na seção de clarificação do tanque reator) seja suficientemente pequena para evitar que partículas maiores do que um dado tamanho saiam do tanque reator na saída de efluente.

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 34/120 / 33 [78] A FIG. 8 é um diagrama esquematicamente ilustrando um reator de leito fluidizado afilado 250 de acordo com uma modalidade exemplar. O reator 250 da modalidade da FIG. 8 é em geral similar ao reator 50 da modalidade de FIG. 3, e números de referência similares são usados para se referirem aos componentes similares, exceto que os números de referência para os componentes do reator 250 sejam precedidos pelo número “2”. O reator 250 difere do reator 50 pelo fato de que o trajeto de reciclo 260 do reator 250 transporta água a partir da entrada 262 para o tanque reator 252 em um retorno 264 separado da entrada 254 onde a alimentação 258 é introduzida no tanque 252. Na modalidade ilustrada, o retorno 264 está localizado a jusante da entrada 254. Em outras modalidades, o retorno 264 pode estar localizado a montante da e/ou abaixo da entrada 254. Em algumas modalidades, um trajeto de reciclo retorna água servida de reciclo para um tanque reator em uma pluralidade de localizações diferentes. Em algumas modalidades, uma pluralidade de trajetos de reciclo retorna a água servida de reciclo para um tanque reator em uma localização única. Em algumas modalidades, uma pluralidade de trajetos de reciclo retorna a água servida de reciclo para um tanque reator em uma pluralidade de localizações diferentes.

[79] A FIG. 9 é um diagrama esquematicamente ilustrando um reator de leito fluidizado afilado 300 de acordo com uma modalidade exemplar. O reator 300 compreende um tanque reator gradualmente afilado 302. O afilamento gradual do tanque 302 define quatro seções: uma seção de clarificação 302A, uma seção de sedimentação 302B, uma seção de reação 302C e uma seção de colheita 302D. É para ser entendido que os nomes atribuídos às seções 302A-302D são apenas para propósitos ilustrativos, e não são para serem interpretados como limitantes da funcionalidade de qualquer seção a uma funcionalidade indicada ou sugerida por seu nome ou como exclusão da funcionalidade de qualquer seção de uma funcionalidade indicada ou sugerida pelo nome de qualquer outra seção. A seção transversal da seção

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 35/120 / 33 de clarificação 302A é maior do que a seção transversal da seção de sedimentação 302B. A seção transversal da seção de sedimentação 302B é maior do que a seção transversal da seção de reação 302C. A seção transversal da seção de sedimentação 302C é maior do que a seção transversal da seção de colheita 302D.

[80] Água servida alimentação 310 é fornecida via uma válvula de controle 312 ao fundo da seção de colheita 302D. Água servida escoa ascendentemente através do tanque 302 para um vertedor ajustável 316 localizado no topo da seção de clarificação 302A. A água transborda no vertedor ajustável 316 para dentro de uma calha de efluente 318. O piso da calha de efluente 318 está abaixo do fundo do vertedor 316 e inclinado para coletar efluente em um ou vários pontos sobre a calha conectada à tubulação de fluente. O efluente na calha 318 acima do nível do funil ou tubo de efluente 320 é conduzido da calha 318 para uma saída de efluente 322.

[81] A entrada de reciclo de água servida 330 está localizada na interface entre o topo da seção de sedimentação 302B e o fundo da seção de clarificação 302A. A entrada de reciclo de água servida 330 compreende uma válvula 332 operável para controlar o fluxo de água servida através da entrada 330. A entrada de reciclo de água servida 330 fornece água servida de reciclo para um trajeto de reciclo 340. O trajeto de reciclo 340 reintroduz a água servida de reciclo na seção de colheita 302D em um retorno de reciclo 350. Um sistema de tubulação (não mostrado) move a água servida ao longo do trajeto de reciclo 340.

[82] Uma perna de elutriação está conectada na seção de colheita 302D. Fluido de uma fonte de fluido 373 é fornecido à perna de elutriação 302D por uma bomba 374. A perna de elutriação 302D compreende uma válvula restritora 372 operável conjuntamente com a bomba 374 para controlar a velocidade de fluido na perna de elutriação 302D. Partículas de precipitado que são suficientemente grandes podem entrar na perna de

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 36/120 / 33 elutriação 302D contra o fluxo de fluido. Tais partículas de precipitado (p.ex., glóbulos de estruvita) da seção de colheita 302D podem passar ao longo da perna de elutriação 302D para uma válvula 378. As partículas de precipitado juntas com uma quantidade pequena de água servida podem ser descarregadas via a válvula 378 para deságue e manuseio de produto, armazenagem, ou embalagem.

[83] Não é obrigatório que o trajeto de reciclo seja externo a um reator. Em algumas modalidades, parte do ou todo o trajeto de reciclo reside dentro do volume do reator. Figura 10 é um diagrama representando de modo esquemático um reator de leito fluidizado afilado 400 com um trajeto de reciclo interno se estendendo de um coletor de reciclo 409 localizado abaixo da saída 420, através de um dispositivo de controle de fluxo do tipo tubo de tiragem 406. Na modalidade ilustrada, um impulsor ou uma hélice 408 localizado(a) no tubo de tiragem 406 é acionado(a) por um motor adequado (não mostrado) para fazer com que o fluido escoe descendentemente através do tubo de tiragem 406. O impulsor ou a hélice 408 pode ser controlado(a) por um controlador e/ou um defletor variável ou uma válvula pode estar instalado(a) no tubo de tiragem 406 para propiciar controle sobre a taxa na qual o fluido é reciclado no tubo de tiragem 406. O fluxo reciclado é direcionado para a base do reator 400. Na base do reator 400 está instalado um distribuidor de fluxo substancialmente cônico ou curvo 410 para redirecionar o fluxo para o perímetro do reator e para cima. O distribuidor de fluxo 410 é circularmente simétrico (tem a forma de um sólido de revolução) em algumas modalidades. Na modalidade ilustrada, a base 411 do reator 400 é substancialmente plana e está suportada em um nível mais alto sobre uma típica fundação (p.ex., de concreto), reduzindo ou eliminando significativamente desta forma a necessidade de membros de suporte estruturais, e reduzindo a altura total do reator 400 em comparação com outros vasos com volume ou capacidade igual.

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 37/120 / 33 [84] Nesta modalidade a água servida e/ou reagentes de alimentação podem ser introduzidos através de bocais, tubos horizontais, verticais ou angulados ou um coletor posicionado para descarregar os fluidos próximos da base do tubo de tiragem (quer na quer abaixo da descarga do tubo de tiragem). A(s) passagem (passagens) de influxo pode(m) ser posicionada(s) para alimentar água e reagentes para misturar com o fluxo de reciclo antes de entrar no leito de glóbulos de produto em uma seção de colheita 414 na parte mais baixa do reator.

[85] A modalidade ilustrada inclui um conduto de entrada de água servida 404 que introduz água servida entrante próxima do fundo de tubo de tiragem 406. Também é mostrado um mecanismo de medição 407 que está configurado para introduzir reagentes (p.ex. fontes de Mg como Mg(OH)2, MgCl2, MgSO4, e similares, fontes de amônia como gás amônia, amônia anidra, hidróxido de amônio, sulfato de amônio, fosfato de monoamônio, fosfato de diamônio, polifosfato de amônio e similares, e/ou fontes de fosfato como fosfato de trissódio, ácido fosfórico, fosfato de monoamônio, polifosfato de amônio, fosfato de diamônio e similares) na água servida entrante e/ou no tubo de tiragem 406. Tal mecanismo de medição pode ser fornecido em qualquer uma das modalidades aqui descritas.

[86] Um reator de leito fluidizado equipado com um tubo de tiragem pode ser usado para controlar a supersaturação de reação pelo controle do fluxo de reciclo através do tubo de tiragem relativo à taxa na qual a água servida e/ou os reagentes estão sendo introduzidos no reator. Partículas maiores de estruvita, de um análogo de estruvita ou de outro composto contendo fósforo que se formam no reator 400 são colhidas da zona de colheita 414. Na modalidade ilustrada, as partículas maiores são colhidas em uma perna de elutriação 412.

[87] O aparelho como aqui descrito pode ser construído e/ou usado conjuntamente com métodos operacionais projetados para reduzir a

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 38/120 / 33 possibilidade de formação de incrustação sobre as superfícies no aparelho. Soluções saturadas de CO2 tendem a aumentar o pH devido à liberação de CO2 em zonas de pressão decrescida ou de turbulência alta. Os aumentos de pH podem ocasionar reações de cristalização (como a formação de estruvita) resultando em incrustação de equipamento. Em algumas modalidades as superfícies em áreas suscetíveis de incrustação estão revestidas com revestimentos resistentes à incrustação como Teflon™, Kynar™ (PVDF), Hylar™ ou vidro. Zonas de baixa pressão tendem a ocorrer nos coletores de distribuição de fluido no lado de sucção de elementos de bombeamento. O fluxo turbulento ou as cascatas de conteúdos de reator tendem a ocasionar a extração de CO2 em áreas como vertedouros de transbordamento, tubos de drenagem por gravidade e similares. Em algumas modalidades a incrustação em algumas áreas é controlada pela adição de água de diluição para reduzir a concentração de reagente abaixo da saturação no pH elevado, e/ou pela adição de uma substância ácida para reduzir o pH, e/ou pela adição de CO2 na solução.

Interpretação de termos [88] A não ser que o contexto exija claramente o contrário, em toda a descrição e nas reivindicações:

• “compreende”, “compreendendo”, e similares são para serem interpretados em um sentido inclusivo, em oposição a um sentido exclusivo ou exaustivo; isto é, no sentido de “incluindo, mas não limitado a”;

• “conectado”, “acoplado”, ou qualquer sua variante, significa conexão ou acoplamento, quer direto quer indireto, entre dois ou mais elementos; o acoplamento ou a conexão entre os elementos pode ser físico(a), lógico(a), ou uma sua combinação;

• “dentro”, “acima”, “abaixo”, e palavras de significado similar, quando usadas para descrever este relatório descritivo devem se

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 39/120 / 33 referir a este relatório descritivo como um todo e não a quaisquer porções específicas deste relatório descritivo;

• “ou” em referência a uma lista de dois ou mais itens, inclui todas as seguintes interpretações da palavra: qualquer um dos itens na lista, todos os itens na lista, e qualquer combinação dos itens na lista;

• As formas no singular “um”, “uma”, “o”, e “a” também incluem o significado de quaisquer formas no plural.

[89] As palavras que indicam direções como “vertical”, “transversal”, “horizontal”, “para cima”, “para baixo”, “para frente”, “para trás”, “para dentro”, “para fora”, “vertical”, “transversal”, “esquerda”, “direita”, “frente”, “traseira”, “topo”, “fundo”, “abaixo”, “acima”, “sob”, e similares, usadas nesta descrição e em quaisquer reivindicações acompanhantes (onde presentes) dependem da orientação específica do aparelho descrito e ilustrado. O tema aqui descrito pode assumir várias operações alternativas. Consequentemente, estes termos de direção não são estritamente definidos e não devem ser interpretados restritivamente.

[90] Onde se faz referência acima a um componente (p.ex. um tanque, um mecanismo, uma bomba, um conduto, uma montagem, um dispositivo, etc.), salvo indicação em contrário, a referência àquele componente (incluindo uma referência a um “meio”) deve ser interpretada como incluindo como equivalentes daquele componente qualquer componente que realize a função do componente descrito (i.e., que seja funcionalmente equivalente), incluindo componentes que não são estruturalmente equivalentes à estrutura descrita que realiza a função nas modalidades exemplares ilustradas da invenção.

[91] Exemplos específicos de sistemas, métodos, aparelhos têm sido aqui descritos para propósitos de ilustração. Estes são apenas exemplos. A tecnologia aqui fornecida pode ser aplicada em sistemas diferentes dos sistemas exemplares descritos acima. Muitas alterações, modificações,

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 40/120 / 33 adições, omissões e permutações são possíveis dentro da prática desta invenção. Esta invenção inclui variações nas modalidades descritas que seriam evidentes para o destinatário versado, incluindo variações obtidas por: substituição de características, elementos e/ou ações; misturação e combinação de características, elementos e/ou ações de modalidade diferentes; combinação de características, elementos e/ou ações de modalidades aqui descritas com características, elementos e/ou ações de outra tecnologia; e/ou omissão de características, elementos e/ou ações das modalidades descritas.

[92] Embora numerosas reivindicações e modalidades exemplares tenham sido discutidas acima, aquelas pessoas versadas na técnica reconhecerão certas modificações, permutações, adições, e subcombinações das mesmas. Portanto é intencionado que as seguintes reivindicações anexadas e as reivindicações adiante introduzidas sejam interpretadas para incluir todas tais modificações, permutações, adições, omissões e subcombinações que possam ser razoavelmente inferidas. O escopo das reivindicações não deve ser limitado pelas modalidades preferidas apresentadas nos exemplos, mas deve ser atribuído com a interpretação mais ampla consistente com a descrição como um todo.

Claims (30)

1. Sistema de tratamento de água servida compreendendo:

um tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402) afilado de uma primeira seção transversal (38, 66, 72B, 302B) para uma segunda seção transversal (36, 68, 72C, 302C) menor do que a primeira seção transversal (38, 66, 72B, 302B), a primeira seção transversal (38, 66, 72B, 302B) estando acima da segunda seção transversal (36, 68, 72C, 302C);

uma entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404) para água servida para entrar no tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402) abaixo do ou próxima ao fundo da segunda seção transversal (36, 68, 72C, 302C); caracterizado pelo fato de que um trajeto de reciclo (24, 60, 80, 100, 120, 260, 340, 406) posicionado para retirar água servida de uma entrada (62, 82, 102, 262, 330, 409) a jusante da primeira seção transversal (38, 66, 72B, 302B) e para retornar pelo menos parte da água servida removida a montante da entrada (62, 82, 102, 262, 330, 409);

uma saída (16, 56, 76, 96, 116, 256, 322, 420) para a água sair do tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402) a jusante da entrada (62, 82, 102, 262, 330, 409) do trajeto de reciclo; e uma zona de colheita (72D, 302D, 414) no tanque reator a partir da qual glóbulos de estruvita cristalizados são colhidos, em que a zona de colheita (72D, 302D, 414) está mais próxima da entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404) do que da saída (16, 56, 76, 96, 116, 256, 322, 420);

em que a entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404) é arranjada para introduzir a água servida no trajeto de reciclo (24, 60, 80, 100, 120, 260, 340, 406) antes da água servida entrar no tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402).

2. Sistema de tratamento de água servida de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 42/120

2 / 7 distribuidor de fluxo (69, 82, 104, 122, 269, 409) configurado para colher água servida do tanque reator e direcioná-la para a entrada (62, 82, 102, 262, 330, 409).

3. Sistema de tratamento de água servida de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o distribuidor de fluxo (69, 82, 104, 122, 269, 409) está configurado para fazer com que a água servida retirada pela entrada seja retirada substancialmente uniformemente de uma seção transversal do tanque reator.

4. Sistema de tratamento de água servida de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o distribuidor de fluxo (82) compreende um coletor (84, 86).

5. Sistema de tratamento de água servida de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o distribuidor de fluxo (122) compreende uma calha (124).

6. Sistema de tratamento de água servida de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o distribuidor de fluxo (69, 104, 269, 409) compreende uma placa de distribuição de fluxo horizontal e um vertedor submerso localizados verticalmente abaixo da placa de distribuição de fluxo, a placa de distribuição de fluxo configurada para defletir a água servida perifericamente ou concentricamente na direção do vertedor submerso.

7. Sistema de tratamento de água servida de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado pelo fato de que o tanque reator (32, 52, 72, 92, 302) está gradualmente afilado para definir pelo menos uma primeira seção incluindo a primeira seção transversal e uma segunda seção incluindo a segunda seção transversal, e em que o distribuidor de fluxo está localizado no fundo da primeira seção.

8. Sistema de tratamento de água servida de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado pelo fato de que o

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 43/120

3 / 7 tanque reator (32, 52, 72, 92, 302) está gradualmente afilado para definir pelo menos uma primeira seção incluindo a primeira seção transversal e uma segunda seção incluindo a segunda seção transversal, e em que o distribuidor de fluxo está localizado no topo da segunda seção.

9. Sistema de tratamento de água servida de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 8, caracterizado pelo fato de que o tanque reator (32, 52, 72, 92, 302) está gradualmente afilado para definir pelo menos uma primeira seção incluindo a primeira seção transversal e uma segunda seção incluindo a segunda seção transversal, e em que o distribuidor de fluxo está localizado para escanchar um contorno entre as primeira e segunda seções.

10. Sistema de tratamento de água servida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o trajeto de reciclo (24, 60, 80, 100, 120, 260, 340, 406) compreende um tubo de tiragem posicionado dentro do tanque reator.

11. Sistema de tratamento de água servida de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a entrada está posicionada para introduzir a água servida para dentro do tubo de tiragem.

12. Sistema de tratamento de água servida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de compreender um mecanismo de medição conectado para misturar um reagente com a água servida entrante.

13. Sistema de tratamento de água servida de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o reagente compreende uma fonte de um ou mais dentre: íons magnésio e íons amônio.

14. Método de tratamento de água servida compreendendo:

escoar água servida de uma entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404) de um tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402) ascendentemente através de uma primeira porção do tanque reator (12, 32, 52,

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 44/120

4 / 7

72, 92, 112, 252, 302, 402) em uma primeira velocidade;

escoar água servida passando de uma primeira porção do tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402) através de uma segunda porção do tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402) em uma segunda velocidade; caracterizado pelo fato de compreende precipitação e cristalização da estruvita em glóbulos no tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402);

remoção da água servida escoando na segunda velocidade a montante de uma saída (16, 56, 76, 96, 116, 256, 322, 420) do reator tanque (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402); e remoção dos glóbulos de estruvita cristalizada a partir da zona de colheita (72D, 302D, 414) do reator tanque (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402);

em que a zona de colheita (72D, 302D, 414) está mais próxima da entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404) do que da saída (16, 56, 76, 96, 116, 256, 322, 420);

a segunda velocidade é inferior à primeira velocidade devido a uma expansão de uma área transversal da segunda porção relativa à área transversal da primeira porção;

a água servida a partir da entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404), antes de escoar ascendentemente através do tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402), é misturada com a água servida removida a jusante da saída (16, 56, 76, 96, 116, 256, 322, 420); e a água servida compreendendo fósforo dissolvido.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender:

remover água servida de velocidade reduzida na saída (16, 56, 76, 96, 116, 256, 322, 420) do tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252,

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 45/120

5 / 7

302, 402).

16. Método de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que a água servida escoada ascendentemente a partir da entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404) compreende água servida de uma alimentação.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizado pelo fato de que a redução da velocidade da água servida escoando a jusante da entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404) compreende escoar a água servida através de um conduto de seção transversal crescente.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a redução da velocidade da água servida escoando a jusante da entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404) compreende escoar a água servida através de um conduto continuamente afilado.

19. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a redução da velocidade da água servida escoando a jusante da entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404) compreende escoar a água servida através de um conduto gradualmente afilado.

20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 19, caracterizado pelo fato de que a remoção da água servida de velocidade reduzida a montante de uma saída (16, 56, 76, 96, 116, 256, 322, 420) do tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402) compreende remover a água servida de velocidade reduzida tendo uma velocidade substancialmente constante.

21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 20, caracterizado pelo fato de que a reintrodução da água servida removida no tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402) a montante de onde a água servida de reciclo é removida compreende reintroduzir a água servida removida na entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404) do tanque

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 46/120

6 / 7 reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402).

22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 21, caracterizado pelo fato de que a reintrodução da água servida removida no tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402) a montante de onde a água servida de reciclo é removida compreende misturar a água servida removida com uma alimentação.

23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 22, caracterizado pelo fato de que a reintrodução de água servida removida no tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402) a montante de onde a água servida de reciclo é removida compreende reintroduzir a água servida removida a jusante da entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404) do tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402).

24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 23, caracterizado pelo fato de que a água servida compreende fósforo dissolvido.

25. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 24, caracterizado pelo fato de que a água servida compreende fósforo dissolvido como fosfato.

26. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 25, caracterizado pelo fato de que a remoção da água servida a montante de uma saída (16, 56, 76, 96, 116, 256, 322, 420) do tanque reator (12, 32, 52, 72, 92, 112, 252, 302, 402) compreende retirar a água servida para dentro de um tubo de tiragem.

27. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a entrada (14, 34, 54, 74, 94, 114, 254, 310, 404) está localizada dentro do tubo de tiragem e o método compreende permitir que a água servida se misture com o fluido no tubo de tiragem antes de escoar a água servida ascendentemente através do tanque reator.

28. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizado

Petição 870190089727, de 10/09/2019, pág. 47/120

7 / 7 pelo fato de compreender misturar a água servida entrante com um reagente compreendendo um ou mais de uma fonte de Mg e uma fonte de amônio.

29. Uso de um sistema como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de ser para precipitar estruvita de água servida contendo fosfato dissolvido.

30. Uso de um método como definido em qualquer uma das reivindicações 14 a 28, caracterizado pelo fato de ser para precipitar estruvita de água servida contendo fosfato dissolvido.