BRPI0901764A2 - unidade para tratamento biológico integrado de águas residuais - Google Patents
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Abstract
UNIDADE PARA TRATAMENTO BIOLóGICO INTEGRADO DE áGUAS RESIDUAIS. Esta invenção refere-se a unidades combinando trtamento biológico com o processo de aeração por pequenas bolhas (suprimento artificial de ar) para oxigenar componentes de águas residuais. Destina-se a tratamento biológico integrado de águas residuais. O objetivo técnico da invenção proposta é desenvolver e prover uma unidade para tratamento biológico integrado de águas residuais, que tenha uma operação simples e projeto compacto, confiabilidade elevada, vida útil longa e seja ambientalmente segura. Alé disso, há o efeito técnico de incluir alta qualidade de tratamento de quaisquer volumes de águas residuais providos à unidade, especialmente nos casos das assim chamadas torrentes tendo volumes de picos. O objetivo técnico estabelecido é cnseguido devido ao fato da unidade proposta ser um reservatório compreendendo um alojamento, uma câmara de recepção para águas residuais, uma câmara do tanque de aeração, um tanque secundário de sedimentação com descarga da água tratada e um estabilizador de lama ativada, todos arranjados no mencionado alojamento, a câmara de recepção comunicada através de uma elevação pneumática à câmara do tanque de aeração e inclui um filtro primário e meio para insuflálo, medidores de nível do tipo de bóias e uma elevação pneumática para transferir águas residuais, uma elevação pneumática para transferir uma película de graxa para a câmara do tanbque de aeração, onde a câmara de recepção , a câmara do tanque de aeração e o esterilizador de lama ativada são providos com aeradores para os quais, bem como, para as elevações pneumáticas arranjados na câmara de recepção, câmara do tanque de aeração e no tanque de sedimentação secundário é suprido ar de pelo menos de dosi compressores, a câmara do estabilizador de lama ativada provida com uma divisória intermediária formando uma câmara adicional para a laa de estabilização, esta divisória sendo composta de duas partes, superior e inferior, que são arranjadas para formar entre elas uma espaço livre, onde a parte superior é arranjada obliquamente e a parte inferior é arranjada verticalmente, e uma elevação pneumática para transferir torrentes é arranjada na câmara de recepção.
Description
"UNIDADE PARA TRATAMENTO BIOLÓGICO INTEGRADO DEÁGUAS RESIDUAIS"
Esta invenção refere-se a unidades que combinam tratamentobiológico com o processo de aeração por pequenas bolhas (suprimentoartificial de ar) para oxidar componentes de águas residuais. Destina-se atratamento biológico integrado de águas residuais.
Uma unidade para o tratamento de águas residuais por umprocesso biológico é conhecida da patente RF. 2.162.062, C02F 3/00, 1995,que compreende um tanque de equalização com a fonte de águas residuais euma elevação pneumática de água bruta para supri-la do tanque deequalização para um tanque de ativação, incluindo uma fonte de ar e umaderivação para um tanque de sedimentação secundário, a derivação sendoprovida com uma elevação pneumática para remoção de lama para elevarpneumaticamente a lama do tanque de sedimentação secundário para o tanquede ativação e uma abertura de descarga, onde um comutador de bóia, paraníveis mínimo e de trabalho de águas residuais é arranjado no tanque deativação tendo por objetivo terminar o processo de ativação e ligar a elevaçãopneumática para remoção de lama do tanque de ativação para o tanque deequalização, ou desligar a elevação pneumática para remoção de lama erecomeçar o processo de ativação quando o nível de trabalho de águasresiduais for atingido no tanque de equalização:
As desvantagens desta unidade incluem a baixa produtividadee boa qualidade de tratamento insuficiente.
Uma unidade para o tratamento biológico da água de esgotodoméstico é conhecida da patente RF. 45.380, C02F 3/00, 2005, quecompreende câmaras de processo, incluindo uma câmara de equalização euma câmara de ativação, medidores de nível, um sistema de aeração paramodos de tratamento direto e invertido, tendo pelo menos dois compressoresconectados às elevações pneumáticas e aeradores, arranjados nas câmaras deprocesso, que são conectados a uma unidade de controle capaz de comutarentre o modo direto de tratamento e o modo invertido de tratamento, onde aunidade também é provida com um sistema de descarga de emergênciacomposto de um medidor de nível de emergência instalado na câmara deequalização e uma elevação pneumática de descarga de emergência conectadoa uma elevação pneumática de emergência. Além disso, a unidade é providacom um tanque de sedimentação secundário, e uma câmara de estabilização de lama.
Esta unidade convencional é considerada como a soluçãoanáloga mais próxima.
Suas desvantagens incluem tratamento de boa qualidadeinsuficiente, um sistema de controle complexo e caro e um projetocomplicado da própria unidade.
O objetivo técnico da invenção proposta é desenvolver eprover uma unidade para tratamento biológico integrado de águas residuaisque tenha uma operação simples e projeto compacto, confiabilidade elevada,vida útil longa e ambientalmente segura.
Temos, também, o efeito técnico de incluir tratamento de altaqualidade de quaisquer volumes de águas residuais supridos à unidade,especialmente nas assim chamadas torrentes tendo volumes de picos.
O objetivo técnico estabelecido é conseguido devido ao fato daunidade proposta ser um reservatório compreendendo um alojamento, umacâmara de recepção par águas residuais, uma câmara do tanque de aeração,um tanque de sedimentação secundário com descarga de água tratada e umestabilizador de lama ativada; todos arranjados no mencionado alojamento, acâmara de recepção incluindo um filtro primário e um meio de insuflá-lo,medidores de nível tipo de bóia e uma elevação pneumática para transferiráguas residuais, uma elevação pneumática para transferir uma película degraxa para a câmara do tanque de aeração, onde a câmara de recepção, acâmara do tanque de aeração e o esterilizador de lama ativada são providoscom aeradores para os quais, bem como, para as elevações pneumáticasarranjadas na câmara de recepção, na câmara do tanque de aeração e notanque de sedimentação secundário é suprido ar de pelo menos doiscompressores, a câmara do estabilizador de lama ativada provida com umadivisória intermediária formando uma câmara adicional para a lama deestabilização, esta divisória sendo composta de duas partes, a parte superior ea inferior, que são arranjadas para formar entre elas um espaço livre, onde aparte superior é arranjada obliquamente e a parte inferior é arranjadaverticalmente, e uma elevação pneumática para transferir as torrentes éarranjada na câmara de recepção.
A invenção proposta está mostrada nos desenhos anexos onde:A Fig. 1 é uma vista plana da unidade;
A Fig. 2 é uma vista plana da unidade mostrando as câmaras principais;
A Fig. 3 mostra esquematicamente a divisória intermediáriaarranjada no estabilizador de lama ativada.
A unidade para tratamento integrado de águas residuaiscompreende um reservatório 1 tendo um alojamento retangular de suporteprovido com nervuras de reforço (não mostradas nos desenhos). As paredesdo alojamento são feitas de polipropileno espumado.
O alojamento é subdividido em câmaras de trabalho, a saber: acâmara de recepção 2 com a fonte de águas residuais onde é realizadotratamento primário para remover frações grandes; a câmara do tanque deaeração 3 que é a câmara de tratamento principal onde ocorre oxidaçãointensiva de águas residuais sem grandes frações e oxidação ligeira pela lamaativada; o tanque de sedimentação secundário 4 onde a lama ativada detrabalho é separada da água pura; e o estabilizador de lama ativada 5 (ou seja,a câmara onde a lama ativada usada é acumulada).Um aerador 6 e um filtro primário 9, bem como, meio (nãomostrados em Fig. 1) para insuflar o filtro, são arranjados na câmara derecepção 2. Esta câmara também é provida com os medidores de bóia 10, 11para o nível de trabalho e o nível de emergência, respectivamente, assimcomo um medidor de bóia 12 para um nível de torrente. A câmara derecepção 2 também tem uma elevação pneumática 13 para transferir torrentese é comunicada com a câmara do tanque de aeração através de uma elevaçãopneumática 14 para transferir águas residuais. A câmara do tanque de aeraçãoé provida com um aerador 7 e um removedor de material fibroso 18.
A unidade igualmente compreende um aerador 8, elevaçõespneumáticas 15 para transferir películas de graxa, elevações pneumáticas 19para transferir lama e uma elevação pneumática de circulação 16, todasarranjadas nas câmaras respectivas e formando, em conjunto com osaeradores e os medidores de bóia, dois subsistemas de aeração (para o mododireto de tratamento e o modo invertido de tratamento), cada um dossubsistemas sendo provido com um compressor. Estes dispositivos sãocontrolados por um gabinete de distribuição elétrico-pneumática 22.
A invenção proposta pode ser operada como a seguir.
Águas residuais são alimentadas como um fluxo de gravidadeà câmara de recepção 2, onde as frações grandes são quebradas pela aeraçãointensiva. Nela, a porção orgânica de águas residuais é separada da porçãonão-orgânica e a lama ativada atua levemente sobre águas residuais, partículassólidas e não-degradáveis se sedimentando na parte do fundo da câmara ondeé formado sedimento passivo como resultado de contatar o sedimentomineral. A seguir, as frações pequenas passam pelo filtro primário 9 e sãotransferidas pela elevação pneumática 14 para a câmara do tanque de aeração 3.
A última câmara é usada para atuar intensivamente pela lamaativada sobre águas residuais e tratá-la biologicamente. A seguir, após otratamento, uma mistura da água e lama é transferida para o tanque desedimentação secundário 4 onde a lama ativada é separada da água porgravidade no estado tranqüilo e no espaço não-aerado do cilindro deestabilização 17, lama passando para a parte do fundo do tanque desedimentação secundário, e água indo para o tubo de saída 23 através de umfiltro adicional (não mostrado nos desenhos).
Nesse momento, uma película de graxa, que é formada notanque de sedimentação secundário 4, é transferida pela elevação pneumática15 de volta para o tanque de aeração 3. A lama ativada é transferida pelaelevação pneumática da parte do fundo da unidade para o estabilizador delama ativada 5, onde a lama ativada (mais pesada) antiga é separada da lamaativada (mais leve) nova. A lama nova flui para a câmara de recepção e de láde volta para a câmara do tanque de aeração.
O estabilizador de lama ativada é dividido por uma divisóriaintermediária 20 consistindo de duas partes, superior e inferior, (Fig. 3)arranjadas de modo a formar um espaço livre entre elas, a parte superiorsendo arranjada obliquamente, e a parte inferior sendo arranjadaverticalmente. Usando-se esta divisória é formada uma câmara adicional 24,que se comunica através de um dispositivo de transbordamento 21 (Fig. 1)com ambas, a câmara principal do estabilizador de lama 5 e a câmara derecepção 2, esta câmara adicional 24 contendo, constantemente, água tratadaem sua parte superior, e a presença da divisória permitindo impedir remover alama ativada para fora da câmara durante a operação do equipamento daunidade de processo.
Desse modo, é assegurado o modo de operação contínuo daunidade, graças ao qual, águas residuais podem ser até 98% limpas.
A lama ativada usada é removida por uma elevaçãopneumática uma vez a cada três ou quatro meses.
Com quantidades insuficientes de águas residuais, quando seunível na câmara de recepção 2 atinge um mínimo pré-ajustado, o medidor debóia 10 liga o compressor do subsistema de aeração do modo invertido e trocaa unidade para o modo de reciclagem (modalidade invertida). Durante aoperação neste modo, a câmara de recepção é aerada e a lama é transferidapela elevação pneumátical9 da câmara do tanque de aeração 3 para oestabilizador de lama ativada 5, onde a lama ativada é separada em frações, alama mais ativa, mais leve, sendo transferida juntamente com a águaremanescente de volta para a câmara de recepção, e a lama mais pesada sesedimentando na parte do fundo do estabilizador. Após o nível de um líquidona câmara de recepção atingir o valor superior de trabalho, o medidor de bóia11 liga o compressor do subsistema de aeração do modo direto, e a unidadecomeça trabalhar no modo de fluxo direto de líquido.
Se torrentes com valores de pico de águas residuais entraremna unidade, o medidor de bóia 12 liga a elevação pneumática de torrente 13 e,simultaneamente, a elevação pneumática de transbordamento 25, que estáarranjada na câmara adicional 24 do estabilizador de lama ativada 5, começa aoperar. Água tratada da parte superior da câmara 24 é transferida para acâmara do tanque de aeração 3 e, de lá, para o tanque de sedimentaçãosecundário 4.
Após ter tratado quaisquer torrentes a elevação pneumática 13se desliga e a unidade passa ao modo de recirculação descrito acima.
Desse modo, durante a operação, a lama ativada da unidade éremovida automaticamente e sua concentração é mantida em um nívelnecessário para tratamento ótimo, incluindo um caso de carregamento emexcesso da unidade acima do nível de emergência e um caso de torrentes.
Claims (4)
1. Unidade para tratamento biológico integrado de águasresiduais, que consiste de um reservatório tendo um alojamento de suporte,caracterizada pelo fato de compreender: uma câmara de recepção com a fontede águas residuais, uma câmara do tanque de aeração, um tanque desedimentação secundário com descarga da água tratada e o estabilizador delama ativada, a câmara de recepção e comunicando através de uma elevaçãopneumática com a câmara do tanque de aeração, tendo um filtro primário eum dispositivo para insuflá-lo, medidores de bóia para níveis de águasresiduais e uma elevação pneumática para transferir as águas residuais, umaelevação pneumática para transferir uma película de graxa para a câmara dotanque de aeração é arranjada no tanque de sedimentação secundário, acâmara de recepção, câmara do tanque de aeração e estabilizador de lamaativada, todos, providos com aeradores para os quais, bem como, para aselevações pneumáticas arranjadas na câmara de recepção, na câmara dotanque de aeração e no tanque secundário de sedimentação é suprido ar depelo menos dois compressores, a câmara do estabilizador de lama ativadaprovida com uma divisória intermediária que forma uma câmara adicionalpara a lama de estabilização, esta divisória sendo composta de duas partes, superior e inferior, que são arranjadas de modo a formar um espaço livre entreelas, onde a parte superior é arranjada obliquamente e a parte inferior éarranjada verticalmente, e uma elevação pneumática para transferir torrentes éarranjada na câmara de recepção.
2. Unidade para tratamento biológico integrado de águasresiduais de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato doalojamento do reservatório ser provido com nervuras de reforço.
3. Unidade para tratamento biológico integrado de águasresiduais de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato doreservatório ser feito retangular em sua seção transversal.
4. Unidade para tratamento biológico integrado de águasresiduais de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato doalojamento de reservatório ser feito de polipropileno.
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