BR112015026007B1 - Processo para a remoção biológica de nitrogênio a partir de água residual - Google Patents
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Abstract
processo para a remoção biológica de nitrogênio a partir de água residual a invenção refere-se a um processo para a remoção biológica de nitrogênio a partir da água residual que compreende: (a) a provisão de uma corrente de água residual que compreende amônio; (b) o fornecimento de forma contínua da corrente de água residual para um reator contendo sedimentos granulares que compreendem grânulos tendo um núcleo de bactéria de anammox e um aro externo de bactéria oxidante de amônia; (c) o submetimento da água residual no reator à oxidação de amônio sob condições oxidantes de amônio que compreendem uma temperatura na faixa de 5 a 25 °c, uma concentração de oxigênio dissolvido na água residual na faixa de 0,4 mg/l a 4,0 mg/l e um tempo de retenção hidráulica da água residual no reator na faixa de 0,5 hora a 1,5 dia, para obter uma corrente gasosa que compreende nitrogênio e uma dispersão de sedimentos granulares e sedimentos não granulares na água residual tratada; e (d) a separação de forma contínua da dispersão obtida dentro de uma corrente que compreende sedimentos granulares e uma corrente que compreende água residual tratada e sedimentos não granulares e reciclagem da corrente que compreende sedimentos granulares no reator e descarga dos sedimentos não granulares a partir do processo, em que os sedimentos granulares têm um tempo de retenção no reator de pelo menos dez vezes o tempo de retenção hidráulica, e em que o tempo de retenção de quaisquer sedimentos não granulares no reator é igual a ou no máximo três vezes o tempo de retenção hidráulica.
Description
[001] A invenção refere-se a um processo para a remoção biológica de nitrogênio a partir de água residual em um reator contendo sedimentos granulares que compreendem grânulos tendo um núcleo de bactéria de anammox e um aro externo de bactéria oxidante de amônia a temperaturas inferiores a 25 °C.
[002] Um processo para a nitrificação combinada e a oxidação anaeróbica de amônio (anammox) de água residual é conhecido na técnica e tipicamente usado para o tratamento de correntes de água residual ricas em amônio a temperaturas mesofílicas, isto é, na faixa a partir de 25 a 40 °C. Neste processo, metade do amônio é primeiro oxidada através de bactéria oxidante de amônia para formar nitrito de acordo com a equação da reação a seguir:4NH4+ + 3O2 2NH4+ + 2NO2- + 4H+ + 2H2O (1)
[003] O amônio e o nitrito resultantes são, então, convertidos em gás de dinitrogênio através de bactéria de anammox de acordo com a equação da reação a seguir:NH4+ + NO2- N2 + 2H2O (2)
[004] É conhecida a realização de ambas as etapas do processo em um único reator em que a bactéria oxidante de amônia e a bactéria de anammox formam grânulos de sedimentos compactos que têm um núcleo de bactéria de anammox e um aro externo de bactéria oxidante de amônia. Tal processo é, por exemplo, descrito em J.R. Vázquez-Padín et al., Water Science & Technology (2011), p. 1282-1288.
[005] A bactéria de anammox tem uma taxa de crescimento lenta e, portanto, a nitrificação combinada e a oxidação anaeróbica de amônio de água residual é principalmente aplicada para correntes de água residual tendo uma temperatura em torno de 30 °C. Além disso, a temperaturas mesofílicas, a taxa máxima de crescimento de bactéria oxidante de amônia é maior do que a taxa máxima de crescimento de bactéria oxidante de nitrito, evitando, dessa forma, a oxidação indesejada de nitrito em nitrato.
[006] Seria, no entanto, vantajoso se a nitrificação combinada e a oxidação anaeróbica de amônio de água residual fossem realizadas à temperatura inferior, isto é, inferior a 25 °C, preferivelmente entre 10 e 20 °C, uma vez que a água residual doméstica esteja tipicamente disponível em tais temperaturas inferiores. A nitrificação combinada e a oxidação anaeróbica de amônio de água residual a temperaturas inferiores têm sido propostas. Em J.R. Vázquez-Padín et al., Water Science & Technology (2011), p. 1282-1288, as condições adequadas para a nitrificação combinada e a oxidação anaeróbica de amônio de correntes de água residual diluída a temperaturas inferiores em uma configuração de duas unidades e em uma configuração de uma única unidade têm sido estudadas. Foi descoberto que é possível realizar a nitrificação combinada e a oxidação anaeróbica de amônio em um único reator a 20 °C. O reator tem uma proporção de altura/diâmetro de 5,5. Sob as condições do processo aplicadas, grânulos de sedimentos compactos tendo um núcleo de bactéria de anammox e um aro externo de bactéria oxidante de amônia são formados. O processo descrito em Vázquez-Padín et al. é operado no modo em batelada.
[007] Em WO2011/110905, é descrito um processo para a purificação biológica de água residual contendo amônio em um tanque de aeração a uma concentração baixa de oxigênio (menor do que 1,0 mg/L de oxigênio dissolvido) a temperaturas entre 7 e 25 °C, em que os sedimentos excedentes formados na desamonificação de água de sedimentos a partir de um digestor a uma temperatura acima de 25 °C são alimentados no tanque de aeração para aumentar de forma contínua a quantidade de bactéria de anammox no tanque de aeração. No processo de WO2011/110905, parte dos sedimentos é reciclada no tanque de aeração sem a remoção de sedimentos não granulares.
[008] Existe uma necessidade na técnica de um processo melhorado para a nitrificação combinada e a oxidação anaeróbica de amônio a temperaturas inferiores que podem ser realizadas em uma escala industrial e para as correntes de água residual não diluída e em que nenhum aumento contínuo com bactéria de anammox é necessário.
[009] Foi descoberto agora que, através da operação de um processo de nitrificação combinada e de oxidação anaeróbica de amônio em um único reator que compreende sedimentos granulares com anammox e bactéria oxidante de amônia em tais condições que o tempo de retenção dos sedimentos granulares é pelo menos dez vezes o tempo de retenção hidráulica, e em que o tempo de retenção de quaisquer sedimentos não granulares formados no reator é no máximo três vezes o tempo de retenção hidráulica, e em que o tempo de retenção hidráulica está na faixa de 0,5 hora a 1,5 dia, o processo pode ser operado a temperaturas inferiores a 25 °C, mesmo em um reator com uma altura relativamente baixa em relação ao diâmetro e mesmo sem aumento com bactéria de anammox. As condições em que o tempo de retenção dos sedimentos granulares é substancialmente maior do que o tempo de retenção hidráulica e em que o tempo de retenção de sedimentos não granulares não é muito maior do que ou similar ao tempo de retenção hidráulica são obtidas através da separação do efluente líquido do reator em uma fração que compreende os sedimentos granulares e nenhuma ou quantidades muito pequenas de sedimentos não granulares, e uma fração que compreende sedimentos não granulares. Tal separação pode, por exemplo, ser obtida através do uso de um sedimentador de placa inclinada e da operação do sedimentador a uma velocidade ascendente relativamente alta do efluente do reator. Os sedimentos granulares separados são reciclados no reator e os sedimentos não granulares são retirados do processo.
[010] Consequentemente, a invenção provê um processo para a remoção biológica de nitrogênio a partir de água residual que compreende:(a) a provisão de uma corrente de água residual que compreende amônio;(b) o fornecimento de forma contínua da corrente de água residual a um reator contendo sedimentos granulares que compreendem grânulos tendo um núcleo de bactéria de anammox e um aro externo de bactéria oxidante de amônia;(c) o submetimento da água residual no reator à oxidação do amônio sob condições de oxidação do amônio que compreendem uma temperatura na faixa a partir de 5 a 25 °C, uma concentração de oxigênio dissolvido na água residual na faixa a partir de 0,4 mg/L a 4,0 mg/L e um tempo de retenção hidráulica da água residual no reator na faixa a partir de 0,5 hora a 1,5 dia, para obter uma corrente gasosa que compreende nitrogênio e uma dispersão de sedimentos granulares e sedimentos não granulares na água residual tratada; e(d) a separação de forma contínua da dispersão obtida dentro de uma corrente que compreende sedimentos granulares e uma corrente que compreende água residual tratada e sedimentos não granulares e reciclagem da corrente que compreende sedimentos granulares no reator e descarga dos sedimentos não granulares a partir do processo,em que os sedimentos granulares têm um tempo de retenção no reator de pelo menos dez vezes o tempo de retenção hidráulica, e em que o tempo de retenção de quaisquer sedimentos não granulares no reator é igual a ou no máximo três vezes o tempo de retenção hidráulica.
[011] É uma vantagem do processo de acordo com a invenção que bactéria oxidante de nitrito e bactéria oxidante heterotrófica sejam seletivamente removidas a partir do reator, enquanto que o tempo de retenção de sedimentos granulares com anammox e bactéria oxidante de amônia é aumentado. Como um resultado, a oxidação indesejada de nitrito em nitrato é minimizada. Além disso, a remoção seletiva de bactéria oxidante de nitrito e bactéria oxidante heterotrófica permite o processo ser operado a uma concentração relativamente alta de oxigênio dissolvido, que é vantajosa para a taxa de conversão na etapa de nitrificação. Uma vantagem adicional do processo é que quaisquer sólidos influentes também são tipicamente separados a partir do efluente líquido do reator com os sedimentos não granulares.
[012] Preferivelmente, o processo de acordo com a invenção é operado sob condições de alto cisalhamento no reator da etapa (c). Tal alto cisalhamento tem a vantagem que o crescimento de não granular, isto é, floculante, biomassa nos grânulos de sedimentos é impedido ou minimizado e, com isto, favorece a separação entre sedimentos granulares e não granulares na etapa (d). Alternativamente, o efluente líquido do reator de oxidação de amônio na etapa (c) pode ser submetido ao cisalhamento fora do reator, por exemplo, entre as etapas (c) e (d) ou durante a etapa de separação (d).
[013] No processo de acordo com a invenção, uma corrente de água residual que compreende amônio é provida na etapa (a). A corrente de água residual provida preferivelmente tem um teor de nitrogênio inferior a 100 mg/L, mais preferivelmente na faixa a partir de 25 a 75 mg/L. A corrente de água residual contém material orgânico, expresso como Demanda Biológica de Oxigênio (DBO). A DBO é aqui definida como a quantidade de oxigênio dissolvido (em mg) necessário por litro de água residual através de microrganismos aeróbicos para quebrar o material orgânico presente na água residual a 20 °C ao longo de 5 dias de incubação. Preferivelmente, a corrente de água residual provida tem uma DBO de no máximo 100 mg/L, mais preferivelmente de no máximo 70 mg/L, mesmo mais preferivelmente de no máximo 50 mg/L. Preferivelmente, a corrente de água residual provida tem uma DBO e um teor de nitrogênio tal que o quociente de DBO e o teor de nitrogênio sejam inferiores a 2,0, preferivelmente inferiores a 1,5, mais preferivelmente na faixa a partir de 0,5 a 1,0.
[014] Na etapa (b), a corrente de água residual é continuamente fornecida para um reator contendo sedimentos granulares que compreendem grânulos tendo um núcleo de bactéria de anammox e um aro externo de bactéria oxidante de amônia.
[015] Na etapa (c), a água residual é então submetida no reator à oxidação de amônio sob condições oxidantes de amônio. As condições oxidantes de amônio compreendem uma temperatura na faixa de 5 a 25 °C, uma concentração de oxigênio dissolvido na água residual na faixa de 0,4 mg/L a 4,0 mg/L e um tempo de retenção hidráulica na faixa de 0,5 hora e 1,5 dia. Sob estas condições, parte do amônio será oxidada através de bactéria oxidante de amônia em nitrito de acordo com a equação (1) e o nitrito formado reagirá com amônio para formar dinitrogênio. Sob estas condições, normalmente também algumas bactérias oxidantes de nitrito aumentarão essa parte que oxida nitrito em nitrato e a bactéria oxidante heterotrófica oxidará DBO em dióxido de carbono. Nesta etapa de oxidação de amônio, uma corrente de gás que compreende nitrogênio, dióxido de carbono e oxigênio e uma dispersão de sedimentos granulares e sedimentos não granulares na água residual tratada são obtidas. Os sedimentos granulares compreendem os grânulos tendo um núcleo de bactéria de anammox e um aro externo de bactéria oxidante de amônia, enquanto que a bactéria oxidante de nitrito e a bactéria oxidante heterotrófica tipicamente estarão presentes como sedimento não granular, isto é, floculante. A corrente gasosa geralmente separa-se da fase líquida no reator, opcionalmente por meio de um separador de gás/líquido incorporado em ou apenas a jusante do reator. A corrente gasosa é retirada do reator..
[016] Em uma etapa adicional (d), a dispersão de sedimentos granulares e sedimentos não granulares na água residual tratada obtida na etapa (c) é continuamente separada dentro de uma corrente que compreende sedimentos granulares e uma corrente que compreende água residual tratada e sedimentos não granulares. A corrente que compreende sedimentos granulares assim obtidos preferivelmente compreende nenhuma ou apenas uma quantidade pequena de sedimentos não granulares, mais preferivelmente compreende no máximo 5% em peso de sedimentos não granulares com base no peso total de sedimentos naquela corrente, mesmo mais preferivelmente no máximo 1% em peso de sedimentos não granulares, ainda mais preferivelmente no máximo 0,5% em peso. A corrente que compreende sedimentos granulares é reciclada no reator a fim de manter um tempo de retenção relativamente grande dos sedimentos granulares. Preferivelmente, toda a corrente que compreende sedimentos granulares é reciclada no reator.
[017] A corrente que compreende água residual tratada e sedimentos não granulares preferivelmente compreende nenhuma ou apenas quantidades pequenas de sedimentos granulares. Mais preferivelmente, esta corrente compreende menos do que 5% em volume de sedimentos granulares com base no volume total da corrente, mais preferivelmente menos do que 1% em volume, mesmo mais preferivelmente menos do que 0,5% em volume.
[018] Sedimentos não granulares são retirados do processo opcionalmente após terem sido separados da corrente que compreende água residual tratada e sedimentos não granulares. No caso de tal separação, água residual tratada, que é essencialmente livre de sedimentos não granulares, pode ser parcialmente reciclada na etapa (c) ou em uma etapa de pré-tratamento, por exemplo, uma etapa de pré-sedimentação, para o pré-tratamento da água residual para ser provida na etapa (a).
[019] No processo de acordo com a invenção, a separação e a reciclagem na etapa (d) são operadas tais que os sedimentos granulares tenham um tempo de retenção no reator de pelo menos dez vezes o tempo de retenção hidráulica e o tempo de retenção de quaisquer sedimentos não granulares no reator é igual a ou no máximo três vezes o tempo de retenção hidráulica. Preferivelmente, o tempo de retenção dos sedimentos granulares é pelo menos 30 vezes o tempo de retenção hidráulica, mais preferivelmente pelo menos 50 vezes, mesmo mais preferivelmente pelo menos 100 vezes. O tempo de retenção dos sedimentos granulares pode ser maior do que 200 vezes, ou mesmo 500 vezes ou maior do que o tempo de retenção hidráulica. Preferivelmente, o tempo de retenção dos sedimentos granulares está na faixa de 10 a 100 dias, mais preferivelmente de 20 a 80 dias, mesmo mais preferivelmente de 40 a 60 dias.
[020] O tempo de retenção de quaisquer sedimentos não granulares no reator está preferivelmente na faixa de 1 a 2 vezes o tempo de retenção hidráulica, mais preferivelmente na faixa de 1,0 a 1,5 vez. Mais preferivelmente, o tempo de retenção dos sedimentos não granulares é o mais próximo do tempo de retenção hidráulica quanto possível.
[021] A fim de evitar o grande crescimento de bactéria oxidante de nitrito e bactéria oxidante heterotrófica no reator, o tempo de retenção hidráulica não é maior do que 1,5 dia, preferivelmente não maior do que 1 dia, mais preferivelmente não maior do que 12 horas. A fim de obter a remoção suficiente de nitrogênio, o tempo de retenção hidráulica é de pelo menos 0,5 hora, preferivelmente de pelo menos 1 hora, mais preferivelmente de pelo menos 2 horas. Preferivelmente, o tempo de retenção hidráulica está na faixa de 1 hora a 1 dia, mais preferivelmente de 2 horas a 12 horas.
[022] Referência aqui ao tempo de retenção hidráulica é ao tempo de permanência da água residual no reator.
[023] Os tempos de retenção desejados para sedimentos granulares e não granulares são obtidos por efetuar uma separação nítida entre os sedimentos granulares e os sedimentos não granulares na etapa (d), tais que a maior parte dos sedimentos granulares, preferivelmente pelo menos 90%, mais preferivelmente pelo menos 95%, ainda mais preferivelmente pelo menos 99%, possa ser reciclada no reator, enquanto a maior parte dos sedimentos não granulares, preferivelmente pelo menos 90%, mais preferivelmente pelo menos 95%, ainda mais preferivelmente pelo menos 99% em peso, seja retirada do processo.
[024] A fim de efetuar tal separação nítida, qualquer separador de líquido/sólido adequado pode ser usado. Preferivelmente, a separação na etapa (d) é realizada usando um sedimentador de placa inclinada. Um sedimentador de placa inclinada compreende uma multiplicidade de placas inclinadas paralelas entre as quais um líquido flui no sentido ascendente. Os sólidos no líquido são permitidos a se instalarem nas placas inclinadas paralelas, e deslizam dentro de um recipiente, por exemplo, uma tremonha, colocada no fundo do sedimentador. Verificou-se que se a etapa (d) é realizada em um sedimentador de placa inclinada a um fluxo ascendente relativamente grande do líquido, uma separação nítida entre os sedimentos granulares e os sedimentos não granulares é obtida. Preferivelmente, portanto, a etapa (d) compreende a separação da dispersão em um sedimentador de placa inclinada que compreende uma multiplicidade de placas inclinadas paralelas, em que a dispersão flui entre as placas inclinadas em uma velocidade ascendente na faixa de 3 a 15 m/h, mais preferivelmente de 4 a 12 m/h, mesmo mais preferivelmente de 5 a 9 m/h.
[025] Verificou-se que a separação entre os sedimentos granulares e não granulares e, com isto, os tempos de retenção desejados para sedimentos granulares e não granulares, pode ser ainda melhorada através da aplicação do cisalhamento nos grânulos de sedimentos. Tal cisalhamento pode ser aplicado no reator, isto é, durante a etapa (c), durante a etapa de separação (d), ou entre as etapas (c) e (d), isto é, no efluente líquido do reator antes da etapa de separação (d). Preferivelmente, o cisalhamento é aplicado aos grânulos de sedimentos em uma taxa de cisalhamento na faixa de 50 a 500 s-1, mais preferivelmente de 80 a 300 s-1, ainda mais preferivelmente de 100 a 200 s-1.
[026] O cisalhamento pode ser aplicado aos grânulos no reator durante a etapa (c), por exemplo, pelo fluxo de gás através da água residual no reator, preferivelmente na direção de fluxo ascendente. Preferivelmente, o cisalhamento é aplicado aos grânulos de sedimentos pelo fluxo de gás através da água residual no reator em uma velocidade superficial de gás na faixa de 3 a 20 m/h, mais preferivelmente de 5 a 15 m/h, ainda mais preferivelmente de 8 a 12 m/h. O gás que flui através da água residual pode ser qualquer corrente adequada de gás tal como, por exemplo, ar. Será apreciado que a quantidade de ar a ser fornecida para o reator é restrita pela exigência na concentração de oxigênio dissolvido. A fim de obter o cisalhamento desejado pelo fluxo de gás através da água residual no reator sem exceder a concentração desejada de oxigênio dissolvido, parte da corrente de gás obtida na etapa (c) pode ser reciclada no reator para formar pelo menos parte do gás que flui através da água residual.
[027] Alternativamente, o cisalhamento pode ser aplicado nos grânulos durante a etapa de separação (d) ou, mais preferivelmente, entre as etapas (c) e (d). O cisalhamento pode, por exemplo, ser aplicado entre as etapas (c) e (d) ao fluir o gás através do efluente líquido do reator, isto é, a dispersão de sedimentos granulares e sedimentos não granulares na água residual tratada, antes de fornecer a dispersão para um separador na etapa (d). Se o cisalhamento for aplicado após a etapa (c), isto pode ser feito de forma adequada pelo fluxo de ar através da dispersão, uma vez que a quantidade de oxigênio dissolvido não seja crítica neste estágio do processo.
[028] Uma vantagem do processo de acordo com a invenção é que a concentração de bactéria oxidante de nitrito e bactéria oxidante heterotrófica no reator é mantida baixa. Portanto, a concentração de oxigênio dissolvido na água residual na etapa (c) pode ser maior do que em um processo com uma maior concentração de bactéria oxidante de nitrito e heterotrófica, tal como, por exemplo, WO2011/110905. A concentração de oxigênio dissolvido na etapa (c) está na faixa de 0,4 a 4,0 mg/L, preferivelmente de 0,5 a 3,5 mg/L, mais preferivelmente de 1,0 a 3,0, ainda mais preferivelmente de 1,2 a 2,5 mg/L.
[029] O reator pode ter quaisquer dimensões adequadas, preferivelmente o reator tem uma altura em relação ao diâmetro inferior a 5, mais preferivelmente inferior a 3, ainda mais preferivelmente inferior a 1. Uma altura relativamente baixa em relação ao diâmetro reduz os custos de construção para o reator e menos pressão é necessária para qualquer ar fornecido para o reator.
[030] A corrente de água residual que compreende amônio pode ser qualquer corrente de água residual a partir da qual o amônio é para ser removido, por exemplo, água residual doméstica ou industrial. No caso, nitrogênio é para ser removido a partir de uma corrente de água residual com uma DBO/N relativamente alta, por exemplo, acima de 2,0 ou acima de 1,0, o processo preferivelmente ainda compreende uma etapa de pré-tratamento para a remoção de DBO a partir de tal corrente, por exemplo, por meio de uma etapa de pré- sedimentação, a fim de prover a água residual que compreende amônio e tem uma DBO/N inferior. .
[031] A pré-sedimentação para a remoção de DBO é bem conhecida na técnica e tipicamente compreende a passagem da água residual através de uma ou mais bacias ou clarificadores em que as partículas sólidas se instalam no fundo da bacia. Qualquer processo adequado de pré- sedimentação conhecido na técnica pode ser usado. O precipitado sólido compreende uma parte grande relativa da DBO da água residual que foi submetida à pré-sedimentação. No processo de acordo com a invenção, o precipitado sólido, tipicamente referido como sedimento primário, é preferivelmente submetido à digestão anaeróbica para obter biogás. Uma vantagem adicional de ter uma etapa de remoção de DBO como o pré-tratamento é que os compostos sólidos na corrente de água residual, que têm uma densidade que é maior do que ou comparável à densidade dos sedimentos granulares, também serão removidos antes de fornecer a corrente de água residual no reator de oxidação de amônio.
Claims (15)
1. PROCESSO PARA A REMOÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO A PARTIR DE ÁGUA RESIDUAL, caracterizado por compreender:(a) a provisão de uma corrente de água residual que compreende amônio;(b) o fornecimento de forma contínua da corrente de água residual para um reator contendo sedimentos granulares que compreendem grânulos tendo um núcleo de bactéria de anammox e um aro externo de bactéria oxidante de amônia;(c) o submetimento da água residual no reator à oxidação de amônio sob condições oxidantes de amônio que compreendem uma temperatura na faixa de 5 a 25°C, uma concentração de oxigênio dissolvido na água residual na faixa de 0,4 mg/L a 4,0 mg/L, e um tempo de retenção hidráulica da água residual no reator na faixa de 0,5 hora a 1,5 dias, para obter uma corrente gasosa que compreende nitrogênio e uma dispersão de sedimentos granulares e sedimentos não granulares na água residual tratada; e(d) a separação de forma contínua da dispersão obtida dentro de uma corrente que compreende sedimentos granulares e uma corrente que compreende água residual tratada e sedimentos não granulares e reciclagem da corrente que compreende sedimentos granulares no reator e descarga dos sedimentos não granulares a partir do processo,em que na etapa (d) a dispersão é separada aplicando de cisalhamento aos sedimentos granulares no reator, em que os sedimentos granulares têm um tempo de retenção no reator de pelo menos 30 vezes o tempo de retenção hidráulica, e em que o tempo de retenção de quaisquer sedimentos não granulares no reator é igual a ou no máximo duas vezes o tempo de retenção hidráulica.
2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela corrente de água residual provida na etapa (a) ter uma Demanda Biológica de Oxigênio (DBO) e um teor de nitrogênio, em que o quociente de DBO e o teor de nitrogênio são inferiores a 2,0.
3. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo tempo de retenção de quaisquer sedimentos não granulares estar na faixa de 1 a 1.5 vezes o tempo de retenção hidráulica e o tempo de retenção dos sedimentos granulares seja de pelo menos 50 a 500 vezes o tempo de retenção hidráulica.
4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela etapa (d) compreender a separação da dispersão em um sedimentador de placa inclinada que compreende uma multiplicidade de placas inclinadas paralelas, em que a dispersão flui entre as placas inclinadas a uma velocidade ascendente na faixa de 3 a 15 m/h.
5. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela dispersão fluir entre as placas inclinadas a uma velocidade ascendente na faixa de 4 a 12 m/h.
6. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo cisalhamento ser aplicado em uma taxa de cisalhamento na faixa de 50 a 500 s-1.
7. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo cisalhamento ser aplicado aos grânulos de sedimentos pelo fluxo de gás através da água residual no reator.
8. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo gás ser escoado através das águas residuais uma velocidade superficial de gás na faixa de 3 a 20 m/h.
9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo gás fluir através da água residual no reator a uma velocidade superficial de gás na faixa de 5 a 15 m/h.
10. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pela corrente de gás obtida na etapa (c) ser reciclada no reator para formar pelo menos parte do gás que flui através da água residual.
11. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo tempo de retenção hidráulica estar na faixa de 1 hora a 1 dia.
12. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela concentração de oxigênio dissolvido na etapa (c) estar na faixa de 1,0 a 3,0 mg/L.
13. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo reator ter uma altura em relação ao diâmetro inferior a 5.
14. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pela corrente de água residual que compreende amônio ser provida através da remoção de DBO a partir de uma corrente de água residual industrial ou doméstica.
15. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pela DBO removida a partir da água residual industrial ou doméstica ser submetida à digestão anaeróbica para obter biogás.
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