PT102059B - Sistema biologico anaerobico com crescimento de biofilme em leito expandido sumerso - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO DO INVENTO

Sistema biológico anaeróbico com crescimento de biofilme em leito expandido submerso

O presente invento diz respeito a um sistema biológico anaeróbico com crescimento de biofilme em leito expandido submerso, destinado ao tratamento de águas residuais.

Os sistemas actualmente existentes de depuração de águas residuais por via biológica são, basicamente, os seguintes:

- Sistema de reactor agitado

- Sistemas com crescimento de biofilme em leito fixo submerso

- Sistemas com crescimento de biofilme em leito móvel submerso

Estes processos têm, uns relativamente aos outros, diversas vantagens e inconvenientes de que, genericamente, se podem referir os elevados consumos energéticos, a complexidade dos equipamentos mecânicos, a existência de peças móveis submersas com as inerentes dificuldades e custos acrescidos de manutenção, a dificuldade de manter um comportamento estabilizado do sistema quando ocorre picos de caudal e/ou carga poluente, etc.

Mesmo os sistemas, mais optimizados, de crescimento de biofilme em leito móvel apresentam o inconveniente de consumirem energia para manter o suporte biológico em permanente agitação no seio do líquido e, nos casos em que o processo de depuração é anóxico, exigirem mesmo a utilização de equipamentos submersos de agitação mecânica.

O presente sistema apresenta, como vantagens específicas, o alto rendimento de um sistema de crescimento em leito expandido submerso, a possibilidade de encaixar pontas de caudal e cargas poluentes, em função do processo adoptado e do elevado caudal de recirculação estabelecido, e uma alta eficiência energética uma vez que, quer a recirculação quer a expansão do leito de suporte do biofilme, são obtidos pelo gás produzido na depuração.

Acresce a essas vantagens o facto de não necessitar de qualquer equipamento ou peça móvel submersa.

2)

Este sistema de tratamento de efluentes biodegradáveis baseia-se num processo de crescimento da biomassa em biofilme em suporte expandido submerso, com leito expandido por fluxo descendente.

O caudal necessário à referida expansão é obtido à custa do caudal nominal de efluente ao qual é adicionado um elevado caudal de recirculação.

Esse elevado caudal de recirculação é induzido pelo próprio mecanismo de injecção do biogás que, criando uma coluna líquida de menor densidade, origina uma diferença de nível hidráulico suficiente para a criação do referido caudal.

As peças são fabricadas, por extrosão, em polietileno de densidade inferior a 0.95, permitindo um enchimento com uma área teórica de suporte de filme biológico superior a 400m2/m3 e como tal suportando cargas orgânicas superiores a 6Kg/m3.dia de CBO5.

O sistema ora reivindicado encontra-se representado na figura 1, em que:

1,2,3 e 4 - Representam as quatro câmaras de expansão do enchimento.

1/A, 2/A, 3/A e 4/A - Configuram o enchimento contido nas respectivas câmaras.

- Representa o concentrador de lamas, que irão ser expelidas para o exterior.

- Define o decantador de lamas.

- Representa a câmara de gás que, acumulado no topo, irá ser recirculado.

- Coluna líquida de menor densidade.

- Representa a recirculação de gás do topo superior para o topo inferior do reactor.

- Define a entrada do efluente a depurar.

Ί1 - Configura a saída do efluente, já tratado.

O processo desenvolve-se num reactor biológico (fig. 1) constituído por câmaras (1,2, 3 e 4) onde se encontra retido o enchimento submerso (1/A, 2/A,

3/A e 4/A) de peças de suporte do biofilme.

3)

As câmaras são associadas de forma a constituírem uma série disposta na vertical.

O efluente em depuração atravessa as diversas câmaras do reactor em fluxo descendente e o seu caudal - soma do caudal circulante e de um elevado caudal de recirculação - produz uma expansão no enchimento gerando, nos seus elementos, um movimento aleatório que favorece o contacto com o biofilme e facilita a remoção contínua do excesso de lamas biológicas, que se acumulam no concentrador de lamas (5).

Todo o processo se desenrola sem contacto com o oxigénio do ar e a recirculação do efluente, realizada no topo inferior do reactor (6) para o seu topo superior (7), é conseguida por um sistema de duas colunas de líquido de densidade diferente (8) utilizando o próprio biogãs gerado.

Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES

   1 - Sistema biológico anaeróbico com crescimento de biofilme em leito expandido submerso, de depuração de águas residuais, caracterizado por um processo de crescimento da biomassa em filme criado em suporte expandido submerso, com leito expandido por fluxo descendente.
2. 2 - Sistema, conforme reivindicação anterior, caracterizado por o caudal necessário à referida expansão ser obtido à custa do caudal nominal de efluente ao qual é adicionado um elevado caudal de recirculação induzido pelo próprio mecanismo de injecção do biogás.
3. 3 - Sistema, conforme reivindicações anteriores, caracterizado por o processo se desenvolver num reactor biológico constituído por câmaras, onde se encontra retido o enchimento submerso de peças de suporte do biofilme.
4. 4 - Sistema, conforme reivindicações anteriores, caracterizado por o efluente em depuração atravessar as diferentes câmaras do reactor em fluxo descendente gerando, o seu próprio caudal, expansão no enchimento, o que originará movimentos aleatórios que favorecem o contacto com o biofilme e facilitam a remoção contínua do excesso de lamas biológicas.
5. 5 - Sistema, conforme reivindicações anteriores, caracterizado por todo o processo se desenvolver sem contacto com o oxigénio do ar, sendo a recirculação do efluente, do topo inferior do reactor para o seu topo superior conseguida por um sistema de gas tift” utilizando o próprio biogás gerado.
6. 6 - Sistema, conforme reivindicações anteriores, caracterizado por não necessitar de qualquer equipamento ou peça móvel submersa.
7. 7 - Sistema, conforme reivindicações anteriores, caracterizado por ser capaz de suportar cargas orgânicas superiores a 6 Kg/m2.dia de CBO5.