BR202021003085U2

BR202021003085U2 - Disposição introduzida em estação de tratamento de esgoto compacta

Info

Publication number: BR202021003085U2
Application number: BR202021003085-8U
Authority: BR
Inventors: Ricardo Franci Gonçalves
Original assignee: Fluxo Maquinas E Equipamentos Ltda-Epp
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2023-03-21

Abstract

O presente pedido de patente de modelo de utilidade refere-se a estação de tratamento de esgoto, ETE, pertencente ao setor técnico dos sistemas e processos de tratamento de esgoto sanitário, constituída em peça única, pré-fabricada, de material sintético e compreendida: por tanque troco cilíndrico (1); por cinco paredes radiais espaçadas regularmente (10); por parede cilíndrica central (20); por: primeira (30), segunda (31), terceira (32) câmaras de digestão anaeróbia e quarta (33) e quinta (34) câmaras de filtração anaeróbia ou quarta (33) e quinta (34) câmaras de filtração aeróbia e de decantação; por sistema de calha ou tubulação perfurada (40), que propicia a ligação fluida em série das câmaras anaeróbias (30), (31),(32), e (33),(34) na versão AnAn e AnAnD; por sistema de câmara de captação de gases de reação (biogás) (50); por compartimento central (60) que pode atuar como reservatório de efluente tratado ou tanque de contato; e por circuito hidráulico associado formado por tubulações que ligam o tanque (1) às unidades de pré-tratamento (201); e de recepção de efluente tratado (202); e por circuito de descarga hidráulica (72) para o lodo excedente; por circuito opcional de recircu-lação de lodo (80).

Description

DISPOSIÇÃO INTRODUZIDA EM ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO COMPACTA

INTRODUÇÃO

[001] O presente relatório descritivo refere-se a um pedido de patente de modelo de utilidade para estação de tratamento de esgoto, ETE, pertencente ao setor técnico dos sistemas e processos de tratamento de esgoto sanitário, que recebeu disposição para:

• Ser pré-fabricada em material sintético, o que lhe propicia um ótimo acabamento e alta resistência à corrosão química;
• Proporcionar instalação simples, pois a estação chega pronta ao local de instalação, podendo inclusive ser enterrada;
• Ser constituída por um módulo único, compreendendo todas as etapas do tratamento em apenas um tanque com formato tronco-cilíndrico; e
• Ter capacidade de tratamento adequada às exigências dos órgãos de controle ambiental, podendo atingir eficiências que variam de 70% (tratamento anaeróbio - anaeróbio) até 95% (tratamento anaeróbio.

ESTADO DA TÉCNICA - Tecnologias de tratamento de esgoto

[002] O lançamento de esgoto sanitário não tratado diretamente em corpos hídricos (lançamento in natura) é apontado como a principal causa de degradação do ambiente aquático atualmente. Em alguns casos, o corpo receptor é capaz de autodepurar a matéria orgânica lançada em seu curso, dependendo da sua capacidade de diluição, da turbulência do fluxo hidráulico, da temperatura da água, etc. Contudo, nos casos em que a descarga de esgoto não tratado supera a capacidade de autodepuração do corpo hídrico, observa-se um fenômeno conhecido como anaerobiose, acarretando a morte de grande parte dos peixes e outros organismos aquáticos. Sendo assim, a busca por alternativas tecnológicas que propiciem o tratamento descentralizado de esgoto sanitário tem sido cada vez maior.

[003] Existem dois fatores principais que devem ser levados em consideração no momento da definição do tratamento de esgoto sanitário: espaço disponível e configuração da rede de coleta e transporte. Além dos fatores citados, a eficiência de tratamento também tem grande relevância na escolha da tecnologia de tratamento adotada. No passado, acreditava-se que águas residuárias só poderiam ser tratadas com elevada eficiência quando empregados processos ae-róbicos, sendo os processos anaeróbios reservados apenas para o tratamento de efluentes industriais ou para a digestão de lodos. Atualmente, a ideia de que ambos os processos anaeróbios e aeróbios podem ser aplicados para o tratamento de esgotos sanitários, cada um com suas vantagens e desvantagens, já é bastante difundida.

[004] No mercado, as soluções para tratamento de esgoto podem ser divididas em dois grandes grupos: biológicas e físico-químicas. As estações físico-químicas são muito compactas, porém exercem uma elevada demanda de insumos, injetados no sistema através de bombas dosadoras, além de considerável complexidade operacional.

[005] As estações biológicas, por sua vez, podem ser do tipo anaeróbio, aeróbio ou compreender uma associação destas duas vias metabólicas. Contudo, em muitos casos, apenas o tratamento anaeróbio consegue garantir o atendimento ao padrão de qualidade do efluente tratado para lançamento no corpo hídrico.

[006] Os processos anaeróbios são capazes de remover de 50 a 70% da matéria orgânica na forma de DBO5 presente no esgoto. Os processos aeróbios são mais eficientes e podem remover entre 85 e 95% da DBO5 do esgoto. A associação em série de processos anaeróbios e aeróbios também é capaz de remover entre 85 e 95% da DBO5 do esgoto, além de apresentar vantagens operacionais importantes, tais como um menor consumo de energia e uma menor de produção de lodo.

[007] No que tange o tratamento anaeróbio, apesar dos sistemas fossa séptica - filtro anaeróbio ainda representarem parte considerável dos sistemas de tratamento descentralizados instalados, as tecnologias modernas mais difundidas compreendem os processos de alta taxa, cuja principal referência é o reator UASB (reator anaeróbio com manta de lodo e fluxo ascendente). Melhorias na hidrodinâmica dos processos permitiram que eficiências de remoção de BDO5 superiores fossem atingidas em volumes bem menores. Entretanto, embora apresentem elevada capacidade de resistir à choques hidráulicos ou de carga orgânica, os reatores UASB se caracterizam também por apresentarem elevada altura, que varia entre 4,5 e 5,5 metros. Em muitos casos, a sua instalação torna-se difícil ou mesmo impraticável devido às limitações de pé-direito no empreendimento.

[008] Na década de 80, Bachmann, Beard e McCarty (1982) reportaram os primeiros testes com um reator anaeróbio compartimentado (RAC ou ‘‘anaerobic baffled reactor- ABR”) para tratar esgoto sanitário. A premissa foi manter o mesmo fluxo hidráulico que caracteriza os reatores UASB, no sentido ascendente dentro do volume reacio-nal, e com o esgoto sendo introduzido em meio ao lodo biológico na sua base. A configuração alternativa por eles desenvolvida manteve a distância de percurso hidráulico semelhante à dos reatores UASB (entre 4,5 e 5,5 m), porém seu perfil hidráulico foi dividido em 3 compartimentos independentes:

1° compartimento - câmara de degradação anaeróbia ativa, onde se situa o leito de lodo, com maior concentração de biomassa e alimentado com esgoto bruto.
2° compartimento - câmara de polimento anaeróbio, onde se situa a manta de lodo e alimentada com o efluente do 1° compartimento.
3° compartimento - câmara de decantação, para retenção de flocos biológicos que porventura escapem do 2° compartimento.

[009] Basicamente, o RAC se assemelha muito a um tanque séptico de câmaras múltiplas em série, dotado chicanas verticais que impõem à fase líquida em escoamento um movimento sequencial descendente e ascendente (Figura 1). Esta estratégia garante um maior contato íntimo entre o esgoto e a biomassa na parte inferior das diversas câmaras (BACHMANN et al., 1982). Flocos biológicos com elevada sedimentabilidade são selecionados dentro dos compartimentos, devido ao escoamento ascendente do líquido e do biogás no seu interior. A concentração da matéria orgânica diminui de um compartimento para o seguinte no sentido do fluxo hidráulico, com a concentração de biomassa acumulada no fundo de cada compartimento sendo também decrescente (Kato et al., 1999). O último compartimento funciona como separador de sólidos decantação, clarificando o efluente do processo. O biogás produzido é coletado na parte superior do RAC, sendo conduzido ao queimador ou à dispersão na atmosfera.

[010] A fig. 13 anexa mostra um esquema da construção usual de uma Reator Anaeróbio Compartimentado (RAC) - Fonte: Chernicharo (2007).

[011] Atualmente, o RAC é considerado como uma tecnologia eficiente no tratamento de esgoto e vantajosa do ponto de vista operacional, em função da sua eficiência na remoção de matéria orgânica e de sólidos em suspensão, do baixo custo de implantação e da simplicidade de operação e de manutenção (Silva, 2001). Sua configuração compartimentada lhe confere a capacidade de separar os microrganismos acidogênicos e os metanogênicos nas suas câmaras internas, aumentando assim a sua resistência a choques de carga orgânica ou hidráulica, de pH, de temperatura e até mesmo de materiais tóxicos no afluente (OLIVEIRA et al.., 2014). As principais vantagens e desvantagens do RAC aplicado ao tratamento de esgoto sanitário são apresentadas na tabela 1.

[012] Apesar de apresentar uma eficiência de remoção de matéria orgânica de até 70% da DBO5 do esgoto sanitário, comumente o efluente de um RAC necessita ser submetido a um pós-tratamento. Isso pode ser realizado por processos anaeróbios ou aeróbios, a depender do padrão de qualidade do efluente tratado que deverá ser produzido. Vários tipos de associação em série de processos anaeróbios e aeróbios são detalhados por CAMPOS (1999).

[013] Por exemplo, o RAC pode ser associado a um filtro anaeróbio para se atingir uma eficiência de remoção de DBO5 do esgoto que pode variar entre 75 e 85% (SEVILLANO, 2018). O filtro anaeróbio é processo biológico de tratamento de esgoto, “mediante afogamento do meio biológico filtrante” (ABNT, 1997). Seu volume reacional é preenchido com um meio granular plenamente afogado na fase líquida, que atua como suporte para o desenvolvimento e a fixação da biomassa. Ο material suporte deve ser constituído por material inerte (pedras, polímeros sintéticos ou naturais), para não ser atacado pelo biofilme que nele se forma e pelos microrganismos que crescem dispersos nos vazios (CHERNICHARO, 2007). O fluxo hidráulico no seu interior pode ser ascendente, horizontal ou descendente, contando também com o escoamento vertical do biogás.

[014] Caso a eficiência de remoção de DBO5 do esgoto deva ser superior a 90%, ou nos casos em que remoção de Nitrogênio é uma exigência dos órgãos de controle ambiental, então o pós-tratamento do efluente do RAC deverá ser realizado por um processo aeróbio. Dentre as várias opções tecnológicas que preservam a compacidade do conjunto, o que exige o emprego de um processo aeróbio mecanizado, destacam-se os lodos ativados, os filtros biológicos percola-dores, os biodiscos e os filtros biológicos aerados submersos (CAMPOS, 1999).

[015] Quando associados aos RAC, os filtros biológicos aerados submersos (FBAS) resultam na estação de tratamento mais compacta, por ser o processo aeróbio com a maior capacidade de concentrar biomassa no volume reacional (GONÇALVES et al., 2001). Este tipo de processo é constituído por um tanque preenchido com um material granular (meio suporte), através do qual esgoto e ar fluem permanentemente. O meio suporte é mantido sob total imersão pelo fluxo hidráulico e nele se desenvolvem as colônias de microrganismos sob a forma de biofilme. Os FBAS podem operar com fluxo hidráulico ascendente ou descendente e a aeração é realizada através soprado-res eletromecânicos e de uma rede de dutos com difusores de bolhas grossas colocados na base do processo. Em função da granulometria do material de enchimento, que é do mesmo tipo do utilizado para os filtros biológicos percoladores, o processo não possui capacidade de filtração física. Para reter as partículas sólidas do esgoto que passam pelo meio suporte, assim como o excesso de biofilme que dele se desprende durante o tratamento, os FBAS contam sempre com um decantador secundário (lamelar ou convencional) associado à jusante. O lodo retido neste decantador pode ser direcionado por descarga hidráulica ou por bombeamento para o início do circuito de tratamento.

[016] Uma ETE que associa um RAC e um FBAS em série para o tratamento de esgoto sanitário normalmente atinge eficiências de remoção de DBO5 entre 90 e 95%. Entretanto, em muitas situações se faz necessário realizar a desinfecção do efluente antes do seu lançamento nos corpos d'água. A desinfecção objetiva a inativação seletiva dos organismos patogênicos, de acordo com os padrões de qualidade estabelecidos para as diferentes situações. Sua inserção no fluxograma de tratamento pode ser através da construção de uma etapa exclusiva para a desinfecção, ou através da adaptação de processos existentes para realizar, dentre outras tarefas, também a desinfecção.

[017] A produção de efluentes tratados com baixas densidade de coliformes termotolerantes (por exemplo, com menos de 1000 NMP/100 mL) é possível através do emprego de processos naturais ou físico-químicos concebidos especificamente para a desinfecção. O cloro (líquido ou gasoso) é o agente inativador de organismos patogênicos presentes em esgotos sanitários mais econômico e difundido, sendo muito eficiente na inativação de bactérias e vírus. Outras opções baseadas também em processos químicos (ozonização e misturas oxi-dantes), assim como em processos físicos (filtração terciária ou radiação ultravioleta) e processos naturais (lagoas de estabilização ou disposição controlada no solo) podem ser empregadas com esta finalidade.

Configurações e aspectos construtivos de ETEs

[018] As ETEs compactas que associam vários processos em série podem ser construídas com tanques independentes ou em tanque único com vários compartimentos. O material de construção influencia diretamente na escolha de um ou outro formato construtivo, posto que o material mais comumente utilizado hoje em dia (concreto armado) não favorece a construção do segundo tipo.

[019] Por esse motivo, é grande o número de empresas que comercializam sistemas de tratamento do tipo fossa séptica - filtro anaeróbio, constituídos pela associação em série de tanques com formato tronco-cilíndrico e construídos com anéis de concreto armado. A maior vantagem deste tipo de solução é o baixo preço das peças que a compõem, embora se trate aqui de material de construção que deverá ser montado in loco para conformar a estação de tratamento. Este serviço requer a contratação de mão de obra especializada em construção civil, para montagem e impermeabilização dos tanques, bem como de equipamentos para manejar os pesados anéis de concreto, o que geralmente resulta em um empreendimento complexo, demorado e, ao final, caro.

[020] Por outro lado, a maioria das ETEs compactas em tanque único compartimentado são construídas com materiais sintéticos (plástico) ou aço, geralmente com formato tronco- cilíndrico ou paralelepipé-dico orientados no sentido horizontal. Essa configuração apresenta inegáveis vantagens do ponto de vista construtivo, principalmente se o fabricante dispõe de equipamentos que lhe facultem a fabricação de tanques por rotomoldagem (polietileno), filamento contínuo (plástico reforçado com fibra de vidro) ou calandragem de chapas (aço). Porém, muitas vezes apresenta alguns problemas importantes, como por exemplo:

[021] o Altura útil, cujos limites obedecem a requisitos dos próprios processos de tratamento, frequentemente impõe limitações ao diâmetro dos tanques;

[022] - Seção transversal circular, o que causa problemas de escoamento hidráulico e de distribuição da aeração no interior dos processos;

[023] - Dificuldade de transporte, principalmente carregamento e descarregamento;

[024] - Comprimento extenso, dificultando sua instalação em locais com área de dimensões restritas;

[025] - Necessidade de bases de apoio reforçadas para evitar o rolamento lateral do tanque.

[026] Por estes motivos, muitos empreendimentos adotam uma alternativa menos eficiente em termos de eficiência de tratamento, como o sistema fossa séptica - filtro anaeróbio, ou então mais onerosa, como ο descarte do esgoto produzido na edificação em aterro sanitário através de caminhão de sucção. Sucede que, em muitos casos, o arcabouço regulatório local exige efluentes tratados com melhor qualidade, o que exige o emprego de estações de tratamento mais eficientes.

OBJETIVOS DA DISPOSIÇÃO

[027] Assim, o objetivo da presente disposição é superar os problemas do estado da técnica acima aludidos, através da previsão de uma Estação de Tratamento de Esgoto, ETE, compacta, pré-fabricada em material sintético.

[028] Outro objetivo é proporcionar uma ETE compacta que proporcione instalação simples.

[029] Outro objetivo é proporcionar uma ETE compacta que seja um módulo único, que incorpore disposições construtivas aptas a proporcionar todas as etapas do tratamento em apenas um tanque com formato tronco-cilíndrico.

[030] Outro objetivo é proporcionar uma ETE compacta com capacidade de tratamento adequada às exigências dos órgãos de controle ambiental, ou seja, atingir eficiências que variam de 70% (tratamento anaeróbio - anaeróbio) até 95% (tratamento anaeróbio).

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA DISPOSIÇÃO

[031] Tendo em vista, portanto, os problemas acima referidos e no propósito de superá-los e visando atender aos objetivos relacionados, foi desenvolvida a disposição introduzida em estação de tratamento de esgoto compacta, objeto da presente patente, a qual é com-preendida, essencial mente: por um tanque troco-cilíndrico; por paredes radiais espaçadas regularmente que subdividem o interior do corpo em cinco câmaras consecutivas, interligadas em série, compreendendo câmaras de reação, câmaras de filtração anaeróbia ou câmara de filtração aeróbia e câmara de decantação; por parece central cilíndrica que define reservatório de efluentes tratados ou tanque de contato para desinfecção do efluente; por sistema de calhas que propicia o fluxo hidráulico do efluente entre as câmaras típico de reator anaeróbico compartimentado, RAC; por câmara superior de recepção e liberação do biogás; por circuitos hidráulicos associados compreendendo: tubulação de entrada de efluente pré-tratado; tubulação de saída de efluente tratado; tubulação de descarga localizada no fundo de cada câmara, dotadas de registros e ligadas a um conduto comum de descarga.

[032] Essa construção da ETE compacta supera os problemas e limitações do estado da técnica e atende aos objetivos acima aludidos, uma vez que, ela proporciona instalação simples, já que chega pronta ao local de instalação, em instalações não-enterradas ou enterradas.

[033] A presente ETE compacta, como acima descrita, é um módulo único, apto a realizar todas as etapas do tratamento.

[034] A presente ETE compacta tem capacidade de tratamento com eficiências que varia de 70% (tratamento anaeróbio - anaeróbio) até 95% (tratamento anaeróbio) atendendo assim à legislação.

LISTA DE DESENHOS

[035] Os desenhos anexos referem-se ã disposição introduzida em estação de tratamento de esgoto compacta, objeto do presente pedido de patente, nos quais:

[036] as figs. 1 e 2 mostram vistas esquemáticas do tanque 1, constitutivo da ETE compacta, em planta e em perspectiva e tendo seus componentes principais identificados por respectivas referências numéricas;

[037] a fig. 3 mostra um detalhe esquemático do tanque 1, que ilustra particularmente o sistema de calha 40 de interligação fluída entre as câmaras 30 a 34 constitutivas do tanque 1 e o sistema de recepção exaustão do biogás 50;

[038] as figs. 4 e 5 mostram a ETE compacta arranjada para constituir uma ETE AnAn (Anaeróbio + Anaeróbio);

[039] as figs 6 e 7 mostram a ETE compacta arranjada para constituir uma ETE AnAnD (Anaeróbio + Anaeróbio + Desinfecção);

[040] as figs. 8 e 9 mostram a ETE compacta arranjada para constituir uma ETE AnAr (Anaeróbio + Aeróbio);

[041] as figs. 10 e 11 mostram a ETE compacta arranjada para constituir uma ETE AnArD (Anaeróbio + Aeróbio + Desinfecção);

[042] fig. 12 é uma vista da ETE compacta, objeto da presente disposição; e

[043] a fig. 13 mostra um reator anaeróbico compartimentado usual.

DESCRIÇÃO DETALHADA COM BASE NOS DESENHOS

[044] Conforme ilustram as figuras acima relacionadas e é previsto na disposição, a estação de tratamento de esgoto, ETE, objeto da presente patente de modelo de utilidade, é uma ETE compacta, destinada ao tratamento de esgoto sanitário, de tipo formada: por reator anaeróbio compartimentado, RAC, filtros anaeróbios ou filtro biológico aerado submerso e decantador ligados em série; dita ETE compacta intercalada entre unidade(s) de pré-tratamento e unidade(s) de recepção do efluente tratado.

[045] Na presente disposição, e isso constituindo o objeto principal a ser protegido na patente, a ETE compacta é constituída em peça única, pré-fabricada, de material sintético e compreendida, essencialmente (figs. 1, 2): por tanque troco cilíndrico 1, definido por fundo 2, fechamento superior 3, no qual são previstas aberturas de visita 4 e parede perimetral cilíndrica 5 prolongada entre o fundo 2 e fechamento superior 3.

[046] Dito tanque 1 é formado por cinco paredes radiais espaçadas regularmente 10, prolongadas entre o fundo 2 e fechamento superior 3 e entre a parede perimetral cilíndrica 5 e a região central do tanque 1.

[047] Dito tanque 1 é formado por parede cilíndrica central 20, estendida entre o fundo 2 e o fechamento superior 3 do tanque 1 e na qual se ligam as paredes radiais 10.

[048] Referido tanque 1 formado ainda por: primeira 30, segunda 31, terceira 32 câmaras de digestão anaeróbia e quarta 33 e quinta 34 câmaras de filtração anaeróbia ou quarta 33 e quinta 34 câmaras de filtração aeróbia e decantação, definidas entre o fundo 2, fechamento superior 3, paredes radiais 10 e parede central cilíndrica 20, dispostas em alinhamento circunferência em torno desta última e com ligação fluida em série umas em relação às outras.

[049] Dito tanque 1 prevê sistema de calha ou tubulação perfurada 40 (fig. 3), que propicia a ligação fluida em série das câmaras 30, 31,32,33,34, segundo o fluxo hidráulico típico de um RAC, cada sistema de calha 40 formado: por calha ou tubulação perfurada 41 disposta na região superior câmara 30, 31,32, 33,34, próxima ao fechamento superior 3; e por tubulação 42 estendida da calha ou tubulação perfurada 41 até próximo ao fundo 2 e com abertura extrema inferior 43, que abre na região inferior da câmara de digestão anaeróbia subsequente junto ao fundo 2 desta, de modo a propiciar o fluxo hidráulico típico dos RACs, ou seja, em uma câmara, o efluente percola através da matéria sedimentada, entra na calha ou tubulação perfurada 41; desce através da tubulação 42, é alimentado na região inferior da câmara subsequente e novo ciclo se realiza, nesta em relação à sua câmara subsequente.

[050] Referido tanque 1 prevê ainda sistema de câmara de captação de gases de reação (biogás) 50, localizado na região superior do tanque 1, formado (fig. 3): por abóboda coincidindo com a região ocupada pelo RAC e os Fan (quando aplicável), no tanque tronco cilíndrico 51, conformado no fechamento superior 3, e dotado de compartimentos acumuladores de biogás, dispostos em correspondência às câmaras 30, 31, 32, 33, 34, nas configurações AnAn e AnAnD e dispostos em correspondência aos compartimentos 30, 31 e 32, ou seja, somente sobre o RAC, nas configurações AnAr e AnArD , ditos compartimentos limitados por prolongamentos superiores das paredes radiais 10; por aberturas passantes 52 localizadas na região superior destas, que interligam os compartimentos de acumulação de biogás; e por chaminé de saída de gases 53 derivado de um dos compartimentos de acumulação de biogás, aberto para o ambiente ou em algum sistema de aproveitamento do biogás 200.

[051] Referido tanque 1 é formado ainda por reservatório central constitutivo de reservatório de esgoto tratado ou de tanque de contato 60, definido pela parece central cilíndrica 20 e comunicante com a câmara 34 (última) (pode ser um Fan ou um decantador, dependendo da alternativa).

[052] Referida ETE compacta é compreendida ainda por circuito hidráulico associado ao tanque 1, formado (fig. 1): por tubulação de entrada de esgoto a ser tratado 70, derivada da unidade de pré-tratamento 201 e que abre na primeira câmara de digestão anaeróbia 30; por tubulação de saída do efluente tratado 71 derivada do reser-vatório/tanque central 60 e ligada em unidade de recepção de efluente tratado 202; e por circuito de descarga hidráulica 72 (fig. 2) formado por ramais de tubulações 73 que abrem junto ao fundo 2 das câmaras de reação/filtração/decantação 30, 31, 32, 33, 34, que têm intercalados respectivos registros 74 e que se ligam a uma tubulação comum 75 que faz o encaminhamento do material coletado, lodo excedente.

[053] Dentro da construção básica, acima descrita, a ETE compacta, objeto da presente patente, pode apresentar modificações relativas a materiais, dimensões, detalhes construtivos e/ou de configuração funcional, sem que fuja do âmbito da proteção solicitada.

[054] Dentro disso, a ETE compacta com a construção acima descrita pode ser arranjada para constituir vários tipos de ETEs aptas a reali-zar respectivos tipos de tratamento: ETE AnAn (Anaeróbio + Anaeróbio) (figs.4,5); ETE AnAnD (Anaeróbio + Anaeróbio + Desinfecção) (figs.6,7); ETE AnAr (Anaeróbio + Aeróbio) (figs.8,9); e ETE AnArD (Anaeróbio + Aeróbio + Desinfecção) (figs.10,11).

[055] Desse modo, a ETE AnAn (Anaeróbio + Anaeróbio) (figs. 4, 5) compreende um Reator Anaeróbio Compartimentado, RAC, constituído por corpo tronco-cilíndrico 1 composto por três câmaras de reação RAC 30, RAC 31, RAC 32; e dois filtros anaeróbios Fan 33, Fan 34, dispostos em sequência, em alinhamento circunferencial e ligados em série e um reservatório de efluente tratado RET60 central. Assim, o esgoto ESG vem do pré-tratamento 201, através de tubulação de entrada 70, é introduzido junto ao fundo 2 da primeira câmara de digestão anaeróbia 30 que compõe o RAC; flui no sentido ascendente até a calha coletora ou tubulação perfurada 40 disposta na parte alta desta câmara. Da calha 40 o esgoto ESG é conduzido ao fundo 2 da segunda câmara RAC 31 do RAC, fluindo igualmente no sentido ascendente e sendo coletado na calha ou tubulação perfurada 40 posicionada na parte superior. O mesmo percurso ocorre na terceira câmara RAC 32, com o efluente sendo encaminhado para a quarta câmara, onde está instalado o filtro anaeróbio Fan33. Na sequência, o efluente do Fan33 alimenta a quinta câmara, onde se encontra o segundo filtro anaeróbio Fan34, cujo efluente é encaminhado para a sexta câmara central, que vem a ser o reservatório de esgoto tratado RET60, localizado no centro do tanque 1. O efluente tratado ET sai deste reservatório RET60 através da tubulação emissária 71, que o encaminha para a disposição final 202. O biogás BG é coletado na parte mais alta 51 das câmaras digestoras, que se comunicam através dos orifícios 52 em suas paredes 10 e é encaminhado para tratamento ou dispersão na atmosfera 200 através de chaminé 53. O lodo LD em excesso é removido das três câmaras do RAC 30,31,32 e dos dois filtros anaeróbios Fan 33, 34 pelo circuito de descarga hidráulica 72, mediante abertura das válvulas 74 deste posicionadas estrategicamente em respectivas tubulações de descarte 73 localizadas no fundo 2 de cada câmara de digestão anaeróbia RAC 30, 31, 32 e de filtração anaeróbia Fan 33, 34.

[056] A ETE AnAnD (Anaeróbio + Anaeróbio + Desinfecção) (fig. 6, 7) compreende um Reator Anaeróbio Compartimentado, RAC, constituído por corpo tronco-cilíndrico 1 composto: por três câmaras de reação RAC 30, RAC 31, RAC 32; dois filtros anaeróbios Fan 33, Fan 34, dispostos em sequência, em alinhamento circunferencial; e por um tanque de contato TC 60 central para a desinfecção com cloro, interligados e dispostos em série. Assim, o esgoto ESG vem do pré-tratamento 201 através da tubulação de entrada 70, sendo introduzido no fundo 2 da primeira câmara RAC 30 que compõe o RAC, e flui no sentido ascendente até a calha coletora ou tubulação perfurada 40 localizada na parte alta desta câmara. Da calha 40, o esgoto ESG é conduzido ao fundo 2 da segunda câmara RAC 31 do RAC, fluindo igualmente no sentido ascendente e sendo coletado na calha ou tubulação perfurada 40 posicionada na parte superior. O mesmo percurso ocorre na terceira câmara RAC 32 com o efluente sendo encaminhado para a quarta câmara Fan 33, onde se encontra instalado o primeiro filtro anaeróbio. Na sequência, o efluente flui para a quinta câmara Fan 34, onde se encontra o segundo filtro anaeróbio, cujo efluente é encaminhado para o sexto compartimento de contato TC60 no centro do tanque 1, onde é instalado o tanque de contato para a desinfecção com cloro. O efluente tratado ET sai deste tanque de contato TC60 através da tubulação emissária 71, que o encaminha para a disposição final 202. O biogás BG é coletado na parte mais alta 51 das câmaras digestoras, que se comunicam através de orifícios 52 em suas paredes 10 e é encaminhado para tratamento ou dispersão na atmosfera 200 através do chaminé 53. O lodo LD em excesso é removido das três câmaras do RAC 30,31,32 e dos dois filtros anaeróbios Fan 33, 34 pelo circuito de descarga hidráulica 72, mediante abertura das válvulas 74 deste posicionadas estrategicamente em respectivas tubulações de descarte 73 localizada no fundo 2 de cada câmara de digestão anaeróbia RAC 30, 31, 32 e de filtração anaeróbia Fan 33, 34.

[057] A ETE AnAr (Anaeróbio + Aeróbio) (figs. 8, 9) compreende um Reator Anaeróbio Compartimentado, RAC, constituído por corpo tronco-cilíndrico 1 composto: por três câmaras de digestão anaeróbia RAC 30, RAC 31, RAC 32; um filtro aerado submerso FBAS 33, e um decantador secundário DEC 34, dispostos em sequência, em alinhamento circunferencial; e por um reservatório de esgoto tratado central RET60 interligados e dispostos em série. O esgoto ESG através da tubulação 70 vem do pré-tratamento 201, sendo introduzido no fundo 2 da primeira câmara RAC 30 que compõe o RAC e fluindo no sentido ascendente até a calha coletora ou tubulação perfurada 40 na parte alta desta câmara. Da calha ou tubulação perfurada 40, o esgoto ESG é conduzido ao fundo 2 da segunda câmara RAC 31 do RAC, fluindo igualmente no sentido ascendente e sendo coletado na calha ou tubulação perfurada 40 posicionada na parte superior. O mesmo percurso ocorre na terceira câmara RAC 32 com o efluente sendo encaminhado para a quarta câmara, onde se encontra o filtro biológico aerado submerso FBAS 33. Na sequência, o efluente do FBAS 33 alimenta a quinta câmara, onde está instalado o decantador secundário DEC 34, cujo efluente é encaminhado para a sexta câmara, o reservatório de esgoto tratado RET 60, no centro do tanque 1. O efluente tratado ET sai deste reservatório através da tubulação emissária 71, que o encaminha para a disposição final 202. O biogás BG é coletado na parte mais alta 51 das câmaras digestoras anaeróbias 30, 31 e 32, que se comunicam através de orifícios 52 em suas paredes 10, e é encaminhado para tratamento ou dispersão na atmosfera 200 através do chaminé 53. O lodo aeróbio LD coletado no fundo do decantador DEC 34 é encaminhado (recirculado) à primeira câmara RAC 30 do RAC, para adensamento e digestão anaeróbia. O lodo LD em excesso de todo o sistema de tratamento é removido a partir das três câmaras do RAC por descarga hidráulica 72, mediante abertura de válvulas 74 posicionadas estrategicamente em respectivas tubulações de descarte 73 localizadas no fundo 2 de cada uma das câmaras. Tal recirculação é feita através circuito de recirculação 80 formado: por tubulação 81 que interliga o decantador DEC 34 e a primeira câmara de digestão anaeróbia RAC 30; e por conjunto mo-tobomba 82.

[058] A ETE AnArD (Anaeróbio + Aeróbio + Desinfecção) (figs. 10, 11) tem configuração que associa em série um reator anaeróbio compartimentado RAC, constituído por um corpo tronco cilíndrico 1, composto por três compartimentos RAC 30, RAC 31, RAC 32, um filtro biológico aerado submerso FBAS 33; um decantador secundário DEC 34; e um tanque de contato TC 60 central. O esgoto ESG vem, através da tubulação de entrada 70, do pré-tratamento 201, sendo introduzido no fundo 2 da primeira câmara RAC 30 que compõe o RAC e fluindo no sentido ascendente até a calha coletora ou tubulação perfurada 40 na parte alta desta câmara. Da calha ou tubulação perfurada 40 o esgoto ESG é conduzido ao fundo 2 da segunda câmara RAC 31 do RAC, fluindo igualmente no sentido ascendente e sendo coletado na calha ou tubulação perfurada 40 posicionada na parte superior. O efluente da segunda câmara RAC 31 flui para a terceira câmara RAC 32 , que vem a ser o último compartimento do RAC. Seu efluente é coletado na calha ou tubulação perfurada 40 posicionada na parte alta do mesmo e é encaminhado para a quarta câmara 33, onde se encontra o filtro biológico aerado submerso (FBAS). Na sequência, o efluente do FBAS 33 e alimenta a quinta câmara, onde está instalado o decantador secundário DEC34, cujo efluente é encaminhado para o sexto compartimento no centro do tanque, onde está o tanque de contato TC 60 para a desinfecção com cloro. O efluente tratado ET sai deste tanque de contato TC 60 através da tubulação emissária 71, que o encaminha para a disposição final 202. O biogás BG é coletado na parte mais alta 51 das câmaras digestoras 30, 31 e 32, que se comunicam através de orifícios 52 em suas paredes 10 e é encaminhado para tratamento ou dispersão na atmosfera 200 através do chaminé 53. O lodo aeróbio LD coletado no fundo do decantador DEC 34 é encaminhado (recirculado) à primeira câmara RAC 30 do RAC, para adensamento e digestão anaeróbia. O lodo LD em excesso de todo o sistema de tratamento é removido a partir das trés câmaras do RAC por descarga hidráulica 72, mediante abertura de válvulas 74 posicionadas estrategicamente em respectivas tubulações de descarte 73 localizadas no fundo 2 de cada uma das câmaras. Tal recirculação é feita através circuito de recirculação 80 formado: por tubulação 81 que interliga o decantador DEC 34 e a primeira câmara de digestão anaeróbia RAC 30; e por conjunto motobomba 82.

[059] A fig. 12 ilustra uma vista externa da ETE compacta constituída pelo corpo tronco cilíndrico 1 com todos os seus componentes as-sessórios como escada 90 para acesso sobre o fechamento superior 3, guarda corpo 91 em torno deste e outros.

Claims

“DISPOSIÇÃO INTRODUZIDA EM ESTAÇÃO DE TRATA- MENTO DE ESGOTO COMPACTA”, destinada ao tratamento de esgoto sanitário, de tipo formada: por reator anaeróbio compartimentado, (RAC); por filtros anaeróbicos (FAN); ou por filtro biológico ae-rado submerso (FBAS) e decantador (DEC); e por reservatório de esgoto tratado (RET) ou tanque de contato (TC) ligados em série; dita ETE compacta intercalada entre unidade(s) de pré-tratamento e de pós-tratamento de esgoto (201); unidade(s) de recepção do efluente tratado (202); e o ambiente ou algum equipamento de tratamento ou aproveitamento do biogás (200), caracterizada por ser constituída em peça única, pré-fabricada, de material sintético e compreendida: por tanque tronco cilíndrico (1), definido por fundo (2), fechamento superior (3), no qual são previstas aberturas de visita (4), e parede perime-tral cilíndrica (5) prolongada entre o fundo (2) e fechamento superior (3); por cinco paredes radiais espaçadas regularmente (10), prolongadas entre o fundo (2) e fechamento superior (3) e entre a parede peri-metral cilíndrica (5) e a região central do tanque (1); por parede cilíndrica central (20), estendida entre o fundo (2) e o fechamento superior (3) do tanque (1) e na qual se ligam as paredes radiais (10); por: primeira (30), segunda (31), terceira (32) câmaras de reação e quarta (33) e quinta (34) câmaras de filtragem ou quarta (33) e quinta (34) câmaras de filtragem e de decantação, câmaras essas definidas entre o fundo (2), fechamento superior (3), paredes radiais (10) e parede central cilíndrica (20), dispostas em alinhamento circunferência em torno desta última e com ligação fluida em série umas em relação às outras; por sistema de calha ou tubulação perfurada (40), que propicia a ligação fluida em série das câmaras (30), (31),(32),(33),(34), cada sistema de calha ou tubulação perfurada (40) formado: por calha ou tubulação perfurada (41) disposta na região superior câmara (30), (31),(32), (33),(34), próxima ao fechamento superior (3); e por tubulação (42) estendida da calha (41) até próximo ao fundo (2) e com abertura extrema inferior (43), que abre na região inferior da câmara subsequente junto ao fundo (2) desta, de modo a propiciar o fluxo hidráulico típico dos RACs: em que, em uma câmara, o efluente percola através da matéria sedimentada; entra na calha ou tubulação perfurada (41); desce através da tubulação (42), é alimentado na região inferior da câmara subsequente e novo ciclo se realiza; referido tanque (1) prevê ainda sistema de câmara de captação de gases de reação (bi-ogás) (50), localizado na região superior do tanque (1) formado: por abóboda coincidindo com a região ocupada pelo RAC e os Fan (quando aplicável) no tanque tronco cilíndrico (51), conformada no fechamento superior (3), dotada de compartimentos acumuladores de biogás, dispostos em correspondência às câmaras (30), (31), (32), (33), (34), nas configurações AnAn e AnAnD, ou dispostos em correspondências às câmaras (30),(31),(32), ou seja, somente sobre o RAC, nas configurações AnAr e AnArD; ditos compartimentos limitados por prolongamentos superiores das paredes radiais (10) dotadas de aberturas passantes (52) localizadas na região superior destas, que interligam os compartimentos de acumulação de biogás; e por chaminé de saída de gases (53) derivado de um dos compartimentos de acumulação de biogás, aberto para o ambiente ou em algum sistema de tratamento ou aproveitamento do biogás (200); referido tanque (1) é for-mado ainda por reservatório central constitutivo de reservatório de esgoto tratado ou de tanque de contato (60), definido pela parede central cilíndrica (20) e comunicante com a câmara (34) (última); dita ETE compacta é compreendida ainda por circuito hidráulico associado ao tanque (1), formado: por tubulação de entrada de esgoto a ser tratado (70), derivada da unidade de pré-tratamento (201) e que abre na primeira câmara de digestão anaeróbia (30); por tubulação de saída do efluente tratado (71) derivada do reservatório/tanque central (60) e ligada em unidade de recepção de efluente tratado (202); e por circuito de descarga hidráulica (72) formado por ramais de tubulações (73) que abrem junto ao fundo (2) das câmaras de digestão anaeróbia/fil-tração/decantação (30), (31), (32), (33), (34), que têm intercalados respectivos registros (74) e que se ligam a uma tubulação comum (75) que faz o encaminhamento do material coletado, lodo excedente.
“DISPOSIÇÃO INTRODUZIDA EM ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO COMPACTA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por constituir uma ETE AnAn (Anaeróbica + Anaeró-bica) quando então a primeira (30), segunda (31) e terceira (32) câmaras constituírem primeira câmara de digestão anaeróbia (RAC 30), segunda câmara de digestão anaeróbia (RAC 31) e terceira câmara de digestão anaeróbia (RAC 32); a quarta (33) e quinta (34) câmaras constituem primeiro filtro anaeróbico (FAN 33) e segundo filtro anae-róbico (FAN34); e o compartimento cilíndrico central (60) constitui um reservatório de efluente tratado (RET 60).
“DISPOSIÇÃO INTRODUZIDA EM ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO COMPACTA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por constituir uma ETE AnAnD (Anaeróbica + Anae-róbica + Desinfecção) quando então a primeira (30), segunda (31) e terceira (32) câmaras constituírem primeira câmara de digestão anaeróbia (RAC 30), segunda câmara de digestão anaeróbia (RAC31) e terceira câmara de digestão anaeróbia (RAC 32); a quarta (33) e quinta (34) câmaras constituem primeiro filtro anaeróbico (FAN 33) e segundo filtro anaeróbico (FAN34); e o compartimento cilíndrico central (60) constitui um tanque de contato (TC 60).
“DISPOSIÇÃO INTRODUZIDA EM ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO COMPACTA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por constituir uma ETE AnAr (Anaeróbica + Aeró-bica) quando então a primeira (30), segunda (31) e terceira (32) câmaras constituírem primeira câmara de digestão anaeróbia (RAC 30), segunda câmara de digestão anaeróbia (RAC31) e terceira câmara de digestão anaeróbia (RAC 32); a quarta câmara (33) constitui um filtro biológico aerado submerso (FBAS 33) e a quinta câmara (34) constitui um decantador secundário (DEC 34); e o compartimento cilíndrico central (60) constitui um reservatório de efluente tratado (RET 60).
“DISPOSIÇÃO INTRODUZIDA EM ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO COMPACTA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por constituir uma ETE AnArD (Anaeróbica + Aeró-bica + Desinfecção) quando então a primeira (30), segunda (31) e terceira (32) câmaras constituírem primeira câmara de digestão anaeróbia (RAC 30), segunda câmara de digestão anaeróbia (RAC31) e terceira câmara de digestão anaeróbia (RAC 32); a quarta câmara (33) constitui um filtro biológico aerado submerso (FBAS 33) e a quinta câ-mara (34) constitui um decantador secundário (DEC 34); e o compartimento cilíndrico central (60) constitui um tanque de contato (TC 60); dita ETE AnArD é dotada ainda de circuito de recirculação (80), formado: por tubulação (81) que interliga o decantador DEC (34) e a primeira câmara de digestão anaeróbia RAC (30); e por conjunto moto-bomba (82).