BR112013025750B1

BR112013025750B1 - Processo para tratar água residual industrial

Info

Publication number: BR112013025750B1
Application number: BR112013025750-4A
Authority: BR
Inventors: Corben Tim; Franke Wolfram; Hilmers Jan; Ettl Marina
Original assignee: Yara International Asa
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2020-05-12
Also published as: NO20110527A1; WO2012136505A2; MA35146B1; EP2694443A2; WO2012136505A3; US20140027377A1; BR112013025750A2; TN2013000406A1; NO334703B1; ES2688669T3; EP2694443B1; WO2012136505A8; US9376335B2

Abstract

resumo da patente de invenção para: “processo para tratar água residual industrial”. a presente invenção se refere a um processo para o tratamento de água residual industrial que contém tanto matéria facilmente biodegradável quanto matéria biodegradável pesada em que o processo compreende as duas etapas de primeiramente tratar a água residual em um biorreator e por segundo tratar a água residual em uma etapa de oxidação química.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: PROCESSO PARA TRATAR ÁGUA RESIDUAL INDUSTRIAL.

Campo da invenção

A presente invenção se refere a um processo de duas etapas para o tratamento de água residual industrial que contém matéria orgânica. Na primeira etapa a água residual é tratada em um biorreator anaerobic e a segunda etapa é uma etapa de oxidação química.

Antecedentes da invenção

Água residual industrial, por exemplo, a partir de produção de óleo de oliva ou vinícola, contém uma grande quantidade de matéria orgânica. Tal água residual requer tratamento de acordo com o nível de Demanda Química de Oxigênio (DQO) bem como o tratamento para evitar emissões de H₂S e odor. Apesar da disponibilidade de matéria orgânica para processos biológicos ser limitada, a concentração de compostos orgânicos permanece muito alta para utilizar um sistema oxidante químico puro para prétratamento eficiente.

O estado da técnica para o tratamento deste tipo de água residual é a aplicação de oxidantes pesados, como peróxido de hidrogênio ou hidroxila, em combinação com um catalisador, por exemplo, dióxido de titânio. Ao mesmo tempo que o oxidante químico usado também é usado para oxidar matéria que é degradável facilmente biologicamente. Assim o oxidante químico é usado de maneira ineficiente já que as partes do oxidante são usados para oxidar matéria biológica degradável. Por outro lado, o tratamento por etapas biológicas puras em geral não é capaz de ter um efeito em substâncias degradáveis pesadas como substâncias aromáticas ou oleosas. Portanto um único tipo de tratamento seja químico ou biológico - permanece ineficiente ou ineficaz.

Adicionalmente, processos industriais geralmente seguem padrões por um lado e podem mudar a produção por outro lado espontaneamente. Por esta razão a maioria dos sistemas correm tanto em capacidade de tratamento de 100% quanto em modo manual. Este tipo de tratamento pode ser de sucesso na maioria das vezes, mas também possui efeitos colaterais inoportunos. Em emissões de pico, odor e H₂S bem como a DQO na água residual não serão tratados de maneira suficiente, e sob baixas condições de emissão o tratamento desnecessário com produtos químicos superdosados ocorrem. Isto causa desconforto e contaminação sob emissão pico e custo adicional e emissão de produtos químicos superdosados sob condições de baixa emissão.

O padrão atual compreende dados de coleta como resultados de medição e parâmetros de processo e transferência dos dados para sistemas de base de dados centrais que podem apresentar dados aos usuários através de uma rede como a internet. O padrão atual também pode compreender dosagem de realimentação a partir de uma sonda de medição remota para um controlador de dosagem através de modem de rádio. O padrão atual também provê controle manual de tratamento e resultados pelo operador. Também está incluída no padrão atual a possibilidade de alterar parâmetros de tratamento manualmente de acordo com a demanda dos operadores. Pode ser desejável utilizar processos de tratamento para água residual industrial que pode manipular facilmente matéria orgânica degradável em uma etapa de tratamento biológico e matéria biológica dificilmente degradável em uma etapa de tratamento químico. O sistema tal como deve ser adaptado usando parâmetros de processo como a condutividade e/ou sulfeto de hidrogênio (H₂S) para ajustar as dosagens não apenas de acordo com os parâmetros predefinidos mas também de acordo com padrões de produção e demandas dinâmicas. Adicionalmente a interação com o operador deve ser usada para preparar o sistema para alterações de sistema inesperadas. A monitoração e o ajuste do controle de dosagem deve ser feita usando uma interface indicativa, para criar um processo simples de operação amigável ao usuário.

A partir da técnica anterior vários métodos para o tratamento de água residual industrial são conhecidos.

A JP 10-015591 divulga um processo em que a primeira etapa no tratamento de água residual é extração de amônia e um tratamento biológico em que nitrogênio é processado biologicamente seguido por um estágio de sedimentação de coagulação e finalmente uma etapa de oxidação química. Em contraste à presente invenção o processo está focado em degradação da demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e não a matéria biológica dificilmente degradável. (DQO-DBO).

US 2006/0196828 e US 2007/0034566 se referem a métodos para o tratamento de correntes de resíduo oxidante, em que água residual doméstica é misturada com a corrente oxidante antes do tratamento em um biorreator. Os processos divulgados principalmente se referem a uma unidade oxidante antes do tratamento biológico. Isto infelizmente leva a matéria parcialmente degradável, tal como compostos aromáticos, por exemplo, benzeno, que também não podem ser tratados de maneira biológica. Assim, a eficiência nem como a efetividade no total pode ser reduzida. A presente invenção utiliza o oxidante químico em uma segunda etapa de tratamento que se refere a matéria degradável. não biológica.

JP 58-92498 divulga um método em que água residual que contém amônia e componentes de DBO é misturado com lodo reciclado e uma solução de nitrato e submetido ao tratamento biológico. Hoje este é um processo comumente usado, chamado de etapa de desnitrificação. Na presente invenção a adição de nitrogênio é usada para estimular condições anaeróbias na primeira etapa de tratamento.

Breve descrição dos desenhos

A Figura 1 mostra um desenho de um sistema de tratamento que inclui sondas de sensor e linhas de sinal.

A Figura 2 indica que especialmente para água residual com alto teor de matéria biodegradável o custo pode ser significativamente reduzido. O efeito de corte de custo é apenas dependente da razão entre a demanda biológica de oxigênio e a demanda química de oxigênio remanescente. Portanto os custos são dados com relação a uma oxidação química apenas, como os 100% de referência.

A Figura 3 mostra resultados de um uso misturado de Ca(NO₃)₂ e NaMnO₄.

A Figura 4 e a Figura 5 mostram os resultados do sistema de acordo com a invenção em um experimento em escala de laboratório como descrito no Exemplo 2.

A Figura 6 mostra os resultados de uma dosagem de realimentação relacionada a H₂S da solução de Ca(NO₃)₂.

A Figura 7 mostra um desenho de um sistema controlado e monitorado com uma interface baseada na internet.

Sumário da invenção

A presente invenção se refere a um processo para o tratamento de água residual industrial que contém tanto matéria facilmente biodegradável quanto matéria biodegradável pesada em que o processo compreende as duas etapas de primeiro tratar a água residual em um biorreator e por segundo tratar a água residual em uma etapa de oxidação química.

Descrição detalhada da invenção

A presente invenção provê uma combinação sinergética de processos biológicos e químicos para o tratamento de água residual. A etapa de tratamento biológico irá précondicionar a água antes de entrar na etapa de tratamento químico. Como discutido acima, um único processo de tratamento não é capaz de prover tratamento de água residual eficiente e eficaz que compreende tanto matéria facilmente biodegradável quanto matéria dificilmente biodegradável. Enquanto que o presente sugere processo de tratamento de duas etapas irá prover tratamento de água residual tanto eficiente quanto eficaz de tal composição. O sistema usado no processo de tratamento descrito na sequência está compreendido de duas reações com um tanque clarificante que provê separação de gravidade entre elas. O tanque clarificante está conectado com os dois reatores com linhas de tubo.

No primeiro reator a matéria facilmente degradável, medida como Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), é reduzida. Preferivelmente, um biorreator de leito flutuante sob condições anaeróbias é usado, mas outros biorreatores conhecidos na técnica podem ser usados. O processo é monitorado no Potencial de Redução de Oxidação (ORP) e valor de pH (pH) através do uso de sondas comumente disponíveis. O reator é alimentado com uma microdosagem de solução de sal de nitrato de maneira a aumentar o rendimento da produção de metano. A solução de nitrato pode ser nitrato de cálcio (Ca(NO3)₂)f nitrato de sódio ou nitrato férrico. A microaeração e a microdosagem de nitrato são melhoras conhecidas para a remoção de produtos orgânicos, (produtos orgânicos medidos como a demanda química de oxigênio (DQO)) em digestores anaeróbios.

O processo de tratamento biológico produz lodo, e aproximadamente 50% de matéria orgânica degradada é convertida em lodo. Para evitar uma transferência de massa para a etapa de tratamento químico, a água residual precisa ser purificada antes de entrar no reator de tratamento químico. Isto pode ser feito, por exemplo, através do uso de um tanque de decantação ou dentro de uma unidade de filtração.

Entrando na etapa de tratamento químico, a água residual é tratada com um oxidante para reduzir a matéria biologicamente degradável. pesada. O tratamento de oxidação é preferivelmente realizado através da aplicação de permanganate de sódio (NaMnCt) , mas também solução de hipoclorito de sódio ou peróxido de hidrogênio podem ser usados. O oxidante pode ser usado com maior eficiência através do pré-tratamento no estágio de reação física e

biológica, já	que	os	insolúveis	bem como	a matéria
biodegradável	não	estão	disponíveis. para	a oxidação
química.
Assim, a	aplicaçao	tanto de	etapas de	tratamento

elimina compostos orgânicos facilmente e dificilmente degradáveis e adicionalmente minimiza o esforço necessário para reduzir sulfeto. É conhecida na técnica a adição de um oxidante antes de um processo de tratamento biológico. Este irá oxidar parcialmente matéria orgânica, já que a oxidação não irá ocorrer especificamente para matéria degradável. pesada - que reduz a eficiência da aplicação do oxidante. Através da realização de um tratamento biológico e retirando o excesso de lodo apenas a matéria não biodegradável permanece para o tratamento com o oxidante químico. Portanto a ordem das etapas de tratamento é importante para o presente processo.

A contaminação de efluente é preferivelmente monitorada usando uma Sonda de Absorção Espectral (SAK) para registrar cargas orgânicas, mas a medição da condutividade ou do potencial redox podem ser alternativas. A dosagem de oxidante pode ser ajustada de maneira automática de acordo com a carga orgânica através da transferência de sinal, pois um valor de medição de SAK maior indica maior carga orgânica - e assim dosagem de oxidante ajustada. De maneira a evitar qualquer formação de sulfeto de hidrogênio (H₂S) a jusante, o sistema também pode utilizar a dosagem de solução de nitrato para evitar a formação de H₂S adicional.

Um aparelho de controle de dosagem inteligente, sendo um controlador com uma interface baseada em tela integrada, é preferivelmente usado no processo. Dentro do controlador todos os sinais de entrada disponíveis a partir das sondas são monitorados e usados dentro de uma equação específica ao caso para determinar a melhor dosagem de produtos químicos em ambos os reatores. Em geral, a demanda biodegradável de oxigênio é removida através da adição de nitratos e é monitorada através da formação de H₂S, isto é, o H2S deve estar limitado e se H2S ocorre a dosagem é muito baixa. Também é possível monitorar o Potencial de Redução de Oxidação (ORP) de maneira a garantir condições anóxicas de instância para a microbiologia. A DQO remanescente é tratada pela adição de oxidante em uma etapa seguinte. Esta pode ser monitorada por uma resposta de SAK e desta forma a dosagem pode ser ajustada para manter o nível de DQO remanescente baixo.

O resultado da equação é modificado por um perfil preferivelmente autoajustado mas predefinido para obter melhor correspondência para um sistema estabilizado. De maneira a manipular alterações devido a situações extraordinárias, um de vários fatores. De maneira a lidar com alterações devido a situações extraordinárias, um de vários fatores - definidos e ajustados pelo operador podem ser usadas para modificar a dosagem. Todos os parâmetros de processo que incluem os parâmetros chave dentro da equação básica podem estar ajustados através da interface de rede. Uma interface de rede irá permitir que o controle de processo de clientes de browser de rede padrão prontamente disponível em computadores pessoais, tablets pessoais e telefones inteligentes.

A presente invenção compreende o uso de unidades de controle descentralizadas para controlar um processo de múltiplas etapas de um modo eficiente. A presente invenção provê processo de tratamento eficiente e eficaz para água residual industrial. Através do uso do processo de acordo com a presente invenção uma grande faixa de cargas de DQO é reduzida e adicionalmente cargas de H₂S e emissões de odor são evitadas. Adicionalmente, o monitoramento de processo e os controles de processo estão incluídos e constituem parte do conceito. Estas funcionalidades conferem à eficiência e a efetividade do tratamento de processo. Estas funcionalidades conferem à eficiência e à efetividade do tratamento de processo. Um desenho de um sistema de tratamento que inclui sondas de sensor e linhas de sinal é dado na figura 1.

As seguintes abreviações são usadas:

- Q fluxo

- pH valor de pH

- ORP potencial de redução de oxigênio

- SAK sonda de absorção espectral

- H₂S sulfeto de hidrogênio

- CH₄ metano

Os	custos	de	tratamento dependem	bastante do nível	de
COD. 0	efeito	de	corte	de custo é	apenas dependente	da
divisão	entre	BOD	e COD	remanescente,	já que a BOD pode	ser
tratada	com	produtos	químicos mais	baratos do que	o

tratamento de COD a seguir. Portanto os custos sao dados com relação à oxidação química apenas como os 100% de referência. Os resultados são dados na Figura 2 e indicam que o custo pode ser significativamente reduzido, especialmente para água residual com alto conteúdo de matéria biodegradável.

A presente invenção se refere a um processo para o tratamento de água residual industrial que contém tanto matéria facilmente biodegradável quanto matéria biodegradável pesada. O processo compreende as duas etapas de primeiro tratar a água residual em um biorreator e por segundo tratar a água residual em uma etapa de oxidação química.

De acordo com a presente invenção um processo para o tratamento de água residual industrial que contém tanto matéria facilmente biodegradável quanto matéria biodegradável pesada compreende as duas etapas de primeiro tratar a água residual em um biorreator e por segundo tratar a água residual em uma etapa de oxidação química. Uma solução de nitrato é adicionada em uma quantidade de entre 0,4 kg/m³ e 0,8 kg/m³ na etapa de tratamento biologico e um oxidante é adicionado na segunda etapa para reduzir a quantidade de compostos degradaveis não biológicos e o dito oxidante é permanganate.

Neste processo a matéria facilmente degradável é degradada na primeira etapa de tratamento biológico e a matéria biodegradável pesada é oxidada na segunda etapa de tratamento químico.

Em uma modalidade de processo uma solução de nitrato é adicionada na etapa de tratamento biológica. Preferivelmente a solução de nitrato é uma solução de nitrato de cálcio com conteúdo de material seco de 40% a 60%.

A quantidade de nitrato adicionado é 0,1 L/m³ a 1 L/m³e é ajustada por etapas até a concentração de H₂S no gás de purga estar abaixo de um nível predefinido, por exemplo, 5 ppm. A quantidade de nitrato adicionada também pode ser expressa como estando tipicamente entre 0,4 kg/m³ e 0,8 kg/m³, dependendo dos conteúdos biodegradáveis.

Na segunda etapa de tratamento do processo de acordo com a invenção um oxidante é adicionado para reduzir a quantidade de compostos degradáveis não biológicos.

Em uma modalidade da invenção, o oxidante é permanganate, preferivelmente permanganate de sódio, NaMnCg.

A quantidade de permanganate adicionada tipicamente é de 0,2 kg/m³ a 0,8 kg/m³. O permanganate é ajustado por etapas até a concentração de produtos orgânicos medida por SAK no efluente estar abaixo de um nível predefinido.

O processo de acordo com a invenção pode ser controlado através de sistema de controle integrado. O sistema possui um número de entradas digitais e análogos para conectar todos os sinais de fluxo e sondas. O sistema possui um número suficiente de saídas para ajustar as bombas de dosagem. O sistema possui uma conexão de transferência de dados com a internet, preferivelmente bidirecional, de maneira a enviar dados e receber comandos a partir da plataforma de internet. O sistema também contém a possibilidade de correr programas que contém os algoritmos de dosagem. De maneira apropriada, o processo é controlado através de sistema de controle integrado, em que o sistema é capaz de lidar com sensores remotos e é programável. Adicionalmente o sistema é parte de uma rede que incorpora um servidor de base de dados e um servidor de rede para se comunicar com operadores humanos.

Em uma modalidade da invenção sinais de sondas para valor de pH e valor de ORP no reator biológico são usados para controlar e monitorar o processo biológico e modificar a dosagem de solução de nitratos de maneira apropriada. A medição é feita com sondas padrão. O valor de pH é monitorado mantido dentro de nível neutro. O sinal de ORP pode ser usado para ajustar a dosagem de nitratos de modo que um valor de -100 mV é sempre excedido, se condições anóxicas são favorecidas.

O processo de acordo com a invenção também provê uma modalidade em que sinais de sondas para H₂S e para concentração de CH4 no espaço aéreo ou atmosfera de esgoto do reator biológico é usada para controlar e monitorar o processo biológico e modificar a dosagem de solução de nitrato. A medição é feita com sondas padrão. Os parâmetros de concentração de CH4 e H₂S são selecionados já que a formação de H₂S biológico deve ser evitada e a produção de CH4 é suportada. De maneira apropriada, a concentração de CH4 é medida apenas por razões de monitoramento. O sinal de H₂S está sendo usado para ajustar a dosagem de nitratos de modo que um valor de 5 ppm nunca é excedido.

De acordo com uma modalidade da invenção, um processo é provido em que sinais de sondas para produtos orgânicos (SAK) no efluente do segundo reator e usados para controlar e monitorar o processo de oxidação e modificar a dosagem da solução oxidante. O SAK monitora a carga orgânica. Já que isto deve ser minimizado a dosagem deve ser aumentada por degrau até que o sinal gerado por sonda SAK diminua abaixo de um valor predefinido.

Quanto maior a carga orgânica remanescente medida através da sonda SAK maior a dosagem precisa ser.

Em um aspecto da invenção, um processo é provido usando parâmetros de conjunto de cliente e parâmetros autoajustados bem como parâmetros predefinidos para controlar o processo de oxidação e o biológico de um modo sinergético. Um sistema de controle baseado em rede pode ser usado neste aspecto da invenção. Adicionalmente uma interface compreensiva para dados presentes e para ajustar os parâmetros de dosagem relevantes é usada. Em uma modalidade da invenção uma rede sem fios para estabelecer a comunicação entre as unidades de controle, a base de dados e a interface interativa é usada. A rede consiste de sistemas de computador que têm endereços de IP estáticos dentro de uma rede de linha ou sem fios. A alocação dos endereços de IP não é parte da invenção. A comunicação é, por exemplo, realizada através de protocolo de HTML e software de servidor de HTML. O software rodado dentro de cada controlador consegue processar o código de script, a entrada e a saída de HTML bem como a transferência de dados. As unidades de controlador em geral calculam dosagens, coletam dados a partir de sondas e transferem dados para um servidor de base de dados. O servidor de rede apresenta dados a partir da base de dados. Adicionalmente o servidor de rede envia dados preenchidos para a interface de usuário de rede para os servidores de HTML nos sistemas de controlador endereçando o endereço de IP único.

A invenção é ilustrada pelos seguintes exemplos não limitantes.

Exemplos

Exemplo 1

Em um teste em larga escala uma instalação de dosagem existente para dosagem de Ca(NOs)2 foi atualizada com um sistema de dosagem para NaMnCç. A dosagem combinada com até 3% de dosagem de Ca(NOs)2 como NaMnCç foi testada. O efeito foi negligenciável. A dosagem simultânea de dois produtos químicos de oxidação em um local de dosagem não é de ajuda, já que o oxidante forte não é seletivo e também será consumido por questão que deve ser oxidado pelo mais fraco para alcançar maior eficiência de tratamento. Assim, um tratamento combinado não é recomendado. Adicionalmente, o aumento da dosagem de NaMnCç não foi opção com relação à economia, já que os custos de aplicação foram muito altos. Os resultados da aplicação em escala são mostrados na Figura 3.

Exemplo 2

Em um sistema de reator de dois estágios em escala de laboratório foram tratados água residual sintética (com base em matéria facilmente degradável) e ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA; usado como matéria biológica dificilmente degradável.). A eficiência da primeira etapa de tratamento foi baixa. A eficiência aumentou levemente devido à dosagem de Ca(NO3)₂. O EDTA não foi reduzido na primeira etapa de tratamento e assim ficou como carga de DQO adicional e passou para o segundo reator. A maior melhoria foi obtida com tratamento de NaMnO₄ após o tratamento biológico. O NaMnO₄ foi capaz de reduzir também a carga de EDTA. Adicionalmente, foi mostrado que a dosagem de Ca(NO₂)₂ reduziu a produção de sulfeto sem perturbar a digestão anaeróbia na primeira etapa de tratamento. Em um tipo de configuração compacta como descrita aqui, um sistema baseado em rede de controladores não é necessário, mas um controlador sofisticado com sondas para SAK e H₂S pode ser benéfico.

Os resultados do sistema são dados nas Figuras 4 e 5.

Exemplo 3

Em instalações de teste em larga escala o sistema de dosagem para aplicação de Ca(NO₂)₂ em água residual para prevenção de odor e H₂S foram equipadas com um controlador de dosagem ligado por GPRS (Serviço de Rádio Geral). O controlador foi ligado ao sinal de fluxo a partir de bombas de água residual, sondas de H₂S montadas a jusante e sondas de temperatura para controle de dosagem dinâmica. O sistema foi conectado à internet através de endereço de IP usando uma rede móvel baseada em GRPS. Através do sítio de rede provedor de sistema o controlador recebe valores de parâmetro atualizados pelo operador sempre que uma adaptação é feita. Adicionalmente, os sítios de rede foram usados para apresentar dados armazenados a partir de um servidor e prover os mesmos para download para ter a possibilidade de monitorar a dosagem e parâmetros relacionados. Estes sistemas combinados permitem correr uma estratégia de dosagem econômica, efetiva e eficiente. Resultados da aplicação em larga escala são mostrados na Figura 6. Tal sistema para controle de concentração, por

exemplo, é descrito	em WO 2007/046705	Al,	Yara
International ASA.
Exemplo 4
Na instalação de	tratamento para lodo	industrial

produzido, H₂S ocorreu em altas concentrações. Um tratamento com solução de Ca(NO₂)₂ não foi possível devido às condições circundantes. Portanto um tratamento com solução de NaMnCg foi realizado. O tratamento teve sucesso em termos de redução de H₂S mas foi muito caro.

Exemplo 5

Em uma instalação de teste em larga escala um sistema de esgoto foi tratado. 0 esgoto foi usado para transferir água residual industrial que inclui tanto material facilmente degradável. quanto matéria dificilmente degradável. O processo foi controlado e monitorado com uma interface baseada em internet. O sucesso de ambas as aplicações químicas foi monitorado no fim de cada seção. No caso de dosagem insuficiente ele foi ajustado automaticamente através de realimentação.

Na primeira seção de esgoto, uma solução de nitrato de cálcio foi dosada para estimular a digestão anaeróbia e para reduzir as emissões de H₂S. A dosagem foi calculada de acordo com o fluxo, a temperatura e processos biológicos esperados no esgoto. A dosagem então foi ajustada de acordo com a realimentação a partir da medição de H₂S após a primeira seção de maneira automática. A dosagem de nitratos foi minimizada de maneira que aspectos ambientais, como uma planta de tratamento de água residual, não deverem receber qualquer carga de nitrato.

Na segunda seção de esgoto, solução de permanganate de sódio foi aplicada de maneira a reduzir matéria orgânica. Assim é benéfico minimizar a dosagem de oxidante devido a razões econômicas (como descrito acima). Isto foi alcançado através da minimização de matéria orgânica facilmente biodegradável bem como sulfeto na primeira seção de aplicação. Este tipo de tratamento no esgoto apenas foi possível com relação a ambos os aspectos econômico e ecológico usando uma conexão sem fios entre todas as três posições de rede de esgoto que são envolvidas no conceito de dosagem, como a distância entre elas foi de vários quilômetros e uma rede de linha por terra não estava disponível. Devido à interação entre ambos os estágios de dosagem, sinergia foi alcançada que pode não ser possível sem o sistema de tratamento de dois estágios bem como sem a interação através da rede sem fios.

Um desenho do sistema é dado na Figura 7. As seguintes abreviações são usadas:

- Q fluxo

- T temperatura

- SAK sonda de absorção espectral

- H₂S sulfeto de hidrogênio

O sinal de fluxo foi usado para calcular o valor básico para a dosagem de nitrato e de solução de oxidante. Aqueles valores são modificados por termos de compensação de temperatura. Adicionalmente, o sinal de H₂S foi usado para ajustar a dosagem de nitrato deixando o mínimo de H₂S para evitar a superdosagem de produtos químicos. A dosagem para o oxidante foi modificada pelo sinal pela sonda de

SAK. Já que todas as etapas do sistema de dosagem possuem uma certa distância entre elas na verdade é necessário utilizar transferência de dados através da rede sem fios.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para o tratamento de água residual industrial que contém tanto matéria facilmente biodegradável, medida como Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), e matéria biodegradável pesada, medida como a diferença entre Demanda Química de Oxigênio (DQO) e DBO, o processo sendo caracterizado pelo fato de que compreende as duas etapas de primeiramente, tratar a água residual em um biorreator anaeróbico, opcionalmente, retirar o lodo formado no processo de tratamento biológico, e por segundo tratar a água residual em uma etapa de oxidação química em um segundo reator, em que uma solução de nitrato é adicionada na etapa de tratamento biológico em uma quantidade de entre 0,4 kg/m³e 0,8 kg/m³ e um oxidante é adicionado na segunda etapa para reduzir a quantidade de compostos degradaveis não biológicos e o dito oxidante é permanganate, em que o processo é controlado através de um sistema de controle integrado, em que o sistema é capaz de manejar sensores remotos e é programável, e adicionalmente deve ser parte de uma rede, incorporando também um servidor de base de dados e um servidor de rede para comunicação com humanos, e em que sinais de sondas para valores de pH e para valores de ORP no reator biológico e/ou sinais de sondas para concentração de H₂S e para CH₄ no espaço aéreo do reator biológico são usados para controlar e monitorar o processo biológico e modificar a dosagem de soluções de nitratos adequadamente, e em que sinais de sondas para compostos orgânicos no efluente do segundo reator são usados para controlar e monitorar o

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2/3 processo de oxidação e modificar a dosagem da solução oxidante.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução de nitrato é uma solução de nitrato de cálcio com conteúdo de material seco de 40% a 60%.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a quantidade de nitrato adicionada tipicamente está entre 0,4 kg/m³ e 0,8 kg/m³,

dependendo dos conteúdos biodegradáveis. 4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o oxidante é permanganate de sódio. 5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dito permanganate de sódio

é adicionado em uma quantidade tipicamente entre 0,2 kg/m³e 0,8 kg/m³, dependendo dos conteúdos oxidáveis.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que usa parâmetros definidos pelo cliente e parâmetros auto ajustados bem como parâmetros predefinidos para controlar o processo de oxidação e o biológico de um modo sinérgico.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que um sistema de controle baseado em rede é usado.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que uma interface compreensiva para dados atuais e para ajustar os parâmetros de dosagem relevantes é usada.

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9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que uma rede sem fios para estabelecer a comunicação entre as unidades de controle, a base de dados e a interface interativa é usada.