BRPI1001307A2 - injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substáncias poluentes em cursos d'agua - Google Patents
injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substáncias poluentes em cursos d'agua Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI1001307A2 BRPI1001307A2 BRPI1001307-5A BRPI1001307A BRPI1001307A2 BR PI1001307 A2 BRPI1001307 A2 BR PI1001307A2 BR PI1001307 A BRPI1001307 A BR PI1001307A BR PI1001307 A2 BRPI1001307 A2 BR PI1001307A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- oxygen
- watercourse
- water
- flotation
- injection
- Prior art date
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 93
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 57
- 238000005188 flotation Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 31
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 19
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 16
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 16
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 15
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 10
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 5
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 5
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIYVNGWKHNMMAU-UHFFFAOYSA-N [O].O Chemical compound [O].O PIYVNGWKHNMMAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000011418 maintenance treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000009282 microflotation Methods 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/727—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation using pure oxygen or oxygen rich gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F7/00—Aeration of stretches of water
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
INJEçãO DE OXIGêNIO EM BACIA DE FLOTAçãO DO PROCESSO DE REMOçãO DE SUBSTáNCIAS POLUENTES EM CURSOS D'AGUA. Do tipo compreendido pelas etapas de: aplicar através de mistura rápida material floculante ou coagulante (1) em um trecho do curso d'água a ser tratado; permitir que a partir deste trecho suna ao longo do curso d'água uma bacia de floculação, de modo que à jusante ocorra uma agregação de partículas em suspensão, definindo flocos de maiores dimensões. A injeção de oxigênio consiste em submeter estas partículas agregadas e de maiores dimensões e densidade à jusante do curso d'água a, pelo menos, uma etapa de dissolução e injeção de oxigênio oriundo de urna unidade de concentração (5), e direcionado a unidades de dissolução por misturadores pressurizados (3), formando uma mistura água/oxigênio a ser injetada em trechos (6) do curso d'água, ocasionando uma flotação de ditas partículas agregadas; permitir que à partir deste trecho surja ao longo do curso d'água uma bacia de flotação, de modo que à jusante ocorra uma aglomeração do material flotado, cujo material flotado e aglomerado verificado à jusante na superfície e junto às margens do curso d'água seja removido por raspagem da superfície do curso d'água.
Description
"INJEÇÃO DE OXIGÊNIO EM BACIA DE FLOTAÇÃO DO PROCESSO DE REMOÇÃO DE SUBSTÂNCIAS POLUENTES EM CURSOS D'ÁGUA".
O presente relatório refere-se a uma injeção de oxigênio dissolvido em água na bacia de flotação de processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água poluídos tanto por efluentes despejados sem nenhum tratamento, quanto por carga difusa trazida pelas águas pluviais, e/ou presentes em estações de tratamento de água e/ou estações de tratamento de esgoto, por meio de unidades de flotação submetidas a um alto grau de concentração de oxigênio regulável na faixa de 50% a 95%, dependendo da necessidade.
É de conhecimento público que os cursos d'água em grandes centros urbanos apresentam uma elevada taxa de deterioração que atinge o meio ambiente circundante a esses grandes centros urbanos e que avança por um longo trecho do percurso desse curso d'agua, a jusante do centro urbano. Esse fenômeno é decorrente da formação, desenvolvimento e adensamento demográfico que criam e agravam os problemas sanitários que em pequenos centros urbanos poderiam ser resolvidos mais facilmente, através da implantação de sistemas individuais, ou, mesmo, pequenos sistemas coletivos de tratamento. No entanto, nos grandes aglomerados populacionais as soluções indicadas para sistemas individuais não são possíveis de serem realizadas, pois a disponibilidade de áreas nos lotes urbanos, e a capacidade de deposição sanitária não são suficientes para a carga gerada de refugos líquidos e sólidos.
A deposição sanitária desses refugos e águas residuárias diretamente lançadas, em volume excessivo, nos cursos d'água, não permite a ocorrência do fenômeno denominado de auto-depuração, o que acaba transformando os rios, lagos e reservatórios dos grandes centros urbanos em verdadeiros esgotos a céu aberto.
Para melhorar as condições sanitárias, econômicas e sociais das populações afetadas por esses problemas, o ora requerente desenvolveu um sistema, através da remoção de substâncias poluentes existentes no próprio curso d'água, que possibilitou: a eliminação de aspectos ofensivos ao senso estético, bem como o desaparecimento de odores fétidos; o aproveitamento dos recursos hídricos para futura reutilização; a implantação e desenvolvimento de indústrias; a utilização dos cursos d'água urbanos como elementos de recreação e práticas esportivas; e a conservação dos recursos hídricos naturais contra poluição excessiva e sua manutenção em condições de pleno aproveitamento.
O sistema desenvolvido não supre as necessidades de coleta, afastamento e tratamento dos esgotos, mas permite que, nas regiões onde não exista uma rede de coleta eficiente, os resíduos despejados nos cursos d'água sejam retidos e removidos para os locais de tratamento, evitando assim sua deterioração.
O sistema desenvolvido e utilizado pelo ora requerente consiste em um processo de remoção de materiais e/ou substâncias poluentes contidas em cursos d'água, objeto da carta patente PI9702430-9, de 11/07/1997, que compreende na aplicação de material floculante ou coagulante em um trecho do curso d'água a ser tratado; para permitir que à partir deste trecho surja ao longo do curso d'água uma bacia de floculação, que gera à jusante uma agregação de partículas em suspensão, definindo flocos de maiores dimensões; os quais são submetidos a, pelo menos, uma dissolução e injeção de ar, ocasionando uma flotação de ditas partículas agregadas; permitindo que à partir deste trecho surja ao longo do curso d'água uma bacia de flotação, de modo que à jusante ocorra uma aglomeração do material flotado, na superfície e junto às margens do curso d'água, definindo a concentração de material flotado em uma área restrita da superfície do curso d'água; e promover a remoção no curso d'água do material flotado e concentrado nesta área de superfície restrita do curso d'água.
Esse processo assim conhecido como processo de flotação em cursos d'água, apesar de ter uma aplicação muito satisfatória, exige ao longo de sua aplicação uma recirculação de um volume significativo de água tratada para o ponto a montante do curso d'agua onde é definida a bacia de flotação e onde é realizada a injeção de ar por dissolução.
Essa recirculação de água tratada se faz necessária em uma taxa elevada o que encarece proporcionalmente o custo da operação, bem como o custo dos equipamentos e instalações promotoras desta recirculação.
É fato que, a eficiência da injeção utilizando apenas ar ambiente, possuindo concentração em torno de 78% de nitrogênio e 21% de oxigênio, fica vinculada a solubilização da fração de oxigênio, que por sua vez é cerca de 2,5 vezes mais solúvel em água que o nitrogênio.
É, pois um dos objetivos da presente invenção prover uma injeção de oxigênio puro, concentrado ou misturado com ar atmosférico, dissolvido na água de recirculação, em bacia de flotação de processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água e/ou estações de tratamento de água e/ou estações de tratamento de esgoto, entre outras, que promova uma redução de 70% a 80% da vazão de recirculação de água e um aumento da eficiência da mistura água/oxigênio pelos misturadores em função da maior solubilidade do oxigênio na água, reduzindo assim os custos com o processo e equipamentos para a sua realização e operação, reduzindo consequentemente o consumo de energia elétrica em cerca de 70% de todo o processo.
Outro objetivo da presente invenção é prover uma injeção de oxigênio dissolvido em água na bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água que não exija a realização de obras no sentido de definir um complexo circuito de recirculação de parte da água tratada para a bacia de flotação onde é injetada a mistura formada por oxigênio dissolvido em água. Outro objetivo da presente invenção é prover uma injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água que apresente um baixo custo de implantação, sendo viável sua adaptação à qualquer tipo de curso d'água e/ou estações de tratamento de água e/ou estações de tratamento de esgoto.
Outro objetivo da presente invenção é prover uma injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água que possibilite a um aumento significativo na remoção de substâncias poluentes dissolvidas na água que na presença maciça de oxigênio se oxidam e se particulam na forma de óxidos e sejam removidas por flotação.
Outro objetivo da presente invenção é prover uma injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água, cuja implantação seja fácil e rápida, exigindo pequenas adaptações no trecho de sua instalação ao longo do curso d'água e/ou estações de tratamento de água e/ou estações de tratamento de esgoto.
Outro objetivo da presente invenção é permitir uma injeção de ozônio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água que possibilite a desinfecção do efluente tratado a partir da transformação do oxigênio gerado pelo processo em ozônio e a posterior dissolução em água.
Outro objetivo da presente invenção é prover uma injeção de oxigênio e ozônio praticamente puro em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água que promova um aumento significativo na remoção do nitrogênio amoniacal na presença maciça do oxigênio e em especial ozônio praticamente puro através de sua oxidação.
Outro objetivo da presente invenção é prover uma injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água que promova um incremento significativo na remoção de todos os demais poluentes indicativos da qualidade da água e dos padrões de lançamento e/ou emissão de efluentes tratados.
Outro objetivo da presente invenção é prover uma injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água que possibilite a injeção maciça de oxigênio em qualquer trecho do curso d'água inclusive à montante e/ou à jusante das referidas estações de flotação, visando à oxidação das substâncias poluentes através da formação de óxidos particulados ou não e sua conseqüente remoção posterior, possibilitando inclusive a manutenção dos níveis adequados de oxigênio dissolvido ao longo do curso d'água. Esses e outros objetivos e vantagens da presente invenção são alcançados com uma injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água e/ou estações de tratamento de água e/ou estações de tratamento de esgoto do tipo que compreende as etapas de aplicar material floculante ou coagulante em um trecho do curso d'água a ser tratado; permitir que a partir deste trecho surja ao longo do curso d'água uma bacia de floculação, de modo que à jusante ocorra uma agregação de partículas em suspensão, definindo flocos de maiores dimensões; submeter estas partículas agregadas e de maiores dimensões à jusante do curso d'água a, pelo menos, uma etapa de dissolução e injeção de oxigênio, oriundo de uma unidade de concentração, e direcionado a unidades de dissolução por misturadores pressurizados, formando uma mistura água/oxigênio a ser injetada em trechos do curso d'água, ocasionando a flotação de ditas partículas agregadas para permitir que a partir deste trecho surja ao longo do curso d'água uma bacia de flotação, cujo material flotado e aglomerado verificado à jusante na superfície e junto às margens do curso d'água seja removido por raspagem da superfície do curso d'água.
É sabida a relevância do oxigênio no tratamento de águas poluídas, para a oxidação da matéria orgânica e outras substâncias poluentes, assim sendo sua aplicação em tratamentos de efluentes tem grande benefício, gerando uma redução adicional de importantes parâmetros de qualidade de água como DBO, Nitrogênio e Fósforo, e outros.
No entanto, a obtenção do oxigênio puro ou em alta concentração apresentava um custo muito elevado no passado recente, diferentemente de hoje que com processos inovadores de concentração de oxigênio o custo pode ser muito reduzido.
Cabe salientar que esse processo ora inovado, tem como base o conhecimento de que o oxigênio é um dos gases presentes em grande quantidade no ar atmosférico. Para a realização dessa injeção de oxigênio dissolvido em água na bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água e/ou estações de tratamento de água e/ou estações de tratamento de esgoto, se faz necessária uma fonte geradora de oxigênio que pode ser definida por reservatórios de oxigênio também conhecidos por cilindros de oxigênio ou ainda por processos com unidades de concentração por variação da pressão ou por vácuo.
A obtenção de oxigênio através de processos com unidades de concentração por variação de pressão se faz por uma usina de produção de oxigênio que permite por meio de peneiras moleculares a separação de oxigênio do ar ambiente em uma concentração de cerca de 95%.
Outra forma de obtenção de oxigênio se faz através do processo de aplicação de vácuo na purga das peneiras moleculares. Assim com a simples injeção de ar ambiente para o concentrador, em conjunto com a ação da bomba de vácuo para atuar na regeneração das peneiras moleculares e a purga dos componentes adsorvidos permite a obtenção de oxigênio puro ou com elevado grau de pureza. Apesar de apresentar um custo mais elevado que o processo por variação de pressão sabe-se que tal solução se torna viável para plantas de maiores dimensões.
Portanto, com a injeção de oxigênio puro, concentrado ou misturado com ar atmosférico, na etapa de flotação, que compõe o processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água, faz com que a eficiência do processo de recuperação de águas poluídas seja significativamente elevada, pois estando a unidade geradora de oxigênio concentrado disposta próximo das bacias de flotação ao longo do curso d'água e/ou estações de tratamento de água e/ou estações de tratamento de esgoto permite a utilização da totalidade do oxigênio obtido pelo processo de concentração de oxigênio.
A seguir a presente invenção será descrita com referência aos desenhos anexos, dado a titulo de exemplo sem caráter limitativo, nos quais:
A figura 1 representa esquematicamente um trecho de curso d'água, submetido ao processo de remoção de substancias poluentes, sem a unidade de injeção de oxigênio; e
A figura 2 representa esquematicamente um trecho de curso d'água, submetido ao processo de remoção de substâncias poluentes trazendo consigo pelo menos uma unidade de concentração de oxigênio a ser interligada com pelo menos uma unidade de dissolução do ar/oxigênio.
De acordo com a figura 2, a injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água e/ou estações de tratamento de água e/ou estações de tratamento de esgoto, objeto da presente invenção, é levada a efeito em um processo constituído pelas etapas de: aplicar material floculante ou coagulante 1, em um trecho do curso d'água a ser tratado; permitir que à partir deste trecho surja ao longo do curso d'água uma bacia de floculação, de modo que à jusante ocorra uma agregação de partículas em suspensão, definindo flocos de maiores dimensões; submeter estas partículas coaguladas e de maiores dimensões parcialmente represadas à jusante do curso d'água a pelo menos uma etapa de injeção de oxigênio proveniente de unidades de geração de oxigênio 5 dispostas próximas das bacias de flotação, ocasionando a flotação de ditas partículas agregadas com a utilização da totalidade do volume de oxigênio concentrado gerado; sendo que à jusante dessa bacia ocorre uma aglomeração do material flotado na superfície, que por sua vez é conduzida e concentrada para uma área restrita na margem do curso d'água e/ou estações de tratamento de água e/ou estações de tratamento de esgoto, onde é removida e direcionada para uma de captação e compactação do material flotado.
Para a realização da primeira etapa do processo é feita a aplicação de material floculante 1. A viabilização da remoção da matéria orgânica em suspensão se dá inicialmente através da adição de produtos químicos 1 coagulantes e auxiliares de coagulação na água. Esses produtos permitem que, decorrido certo tempo, ocorra uma agregação das partículas em suspensão, formando flocos de maior dimensão e densidade, que à jusante do curso d'água definem uma bacia de floculação.
Após a etapa de floculação, através da instalação de usina de concentração 5 de oxigênio puro, concentrado ou misturado com ar atmosférico, o oxigênio é submetido a uma dissolução em água tratada e lançado no curso d'água possibilitando a ocorrência da injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água, onde as partículas agregadas, com elevada eficiência são flotadas e levadas à superfície.
O processo, ora proposto, é compreendido basicamente por: unidades de bombeamento e recirculação de água tratada 2; misturadores de água/oxigênio 3; compressores de ar 4; usina de concentração de oxigênio 5 incluindo conjuntos de peneiras moleculares, variadores de pressão ou bombas de vácuo dependendo do sistema utilizado para geração de oxigênio.
A vazão de água necessária a ser injetada com oxigênio é da ordem de 20% a 30% da vazão original de recirculação, com dissolução de ar ambiente, necessária para permitir a oxidação e saturação de oxigênio na água tratada do curso d'água e/ou estações de tratamento de água e/ou estações de tratamento de esgoto. Assim, os equipamentos deverão ser dimensionados de forma a suprir as necessidades impostas pelo processo, tendo uma importante redução de vazão de recirculação e, portanto de investimentos e custos operacionais.
Para o fornecimento da água necessária ao sistema, serão empregados equipamentos dotados de bombas de sucção e recalque com vazão suficiente para permitir a dosagem ideal da mistura com oxigênio, sendo essa solução substancialmente menor e mais barata que a solução com mistura de ar ambiente, até então utilizada para a injeção de micro bolhas da flotação.
A mistura de água com oxigênio 3 é dirigida para uma tubulação dotada de difusores, instaladas transversalmente em toda extensão do fundo do canal, permitindo a saida do oxigênio dissolvido e sua distribuição homogênea no curso d'água e/ou estações de tratamento de água e/ou estações de tratamento de esgoto. Essa mistura é composta por microbolhas de oxigênio que aderem às partículas agregadas, aumentando o seu empuxo, possibilitando o processo de flotação, permitindo a maximização da transferência de oxigênio para a água tratada.
Cabe salientar que a partir da usina de concentração de oxigênio 5 pode-se obter através de processos específicos a geração de ozônio a partir da transformação do oxigênio gerado pelo processo, sendo esse ozônio gerado injetado isolado ou conjuntamente com oxigênio na bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água, de modo a possibilitar ainda a desinfecção do efluente tratado e um aumento significativo na remoção do nitrogênio amoniacal através de sua oxidação.
Após esta fase ocorre a retenção do material flotado no canal que é feita através de uma cerca flutuante instalada a uma distância predeterminada do local de inicio do processo, permitindo que todo o lodo flotado esteja na superfície, quando dita cerca for atingida, possibilitando consequentemente a captação da totalidade do material flotado.
Com este processo de remoção da matéria poluente em cursos d'água por meio de flotação com oxigênio conseguem-se ótimos resultados no tratamento inicial de cursos d'água, bem como no tratamento de manutenção desses cursos d'água, principalmente daqueles que são receptores de linhas de esgotos residuais e clandestinos; e ainda apresenta um efeito extremamente benéfico no tratamento periódico e preventivo de cursos d'água já submetidos ao tratamento inicial de despoluição, trazendo efetivamente uma vida própria aos cursos d'água que sofrem influência dos centros urbanos, em função, de aumento significativo do grau de oxigênio dissolvido na água tratada pelo processo ora exposto.
Claims (7)
1."INJEÇÃO DE OXIGÊNIO EM BACIA DE FLOTAÇÃO DO PROCESSO DE REMOÇÃO DE SUBSTÂNCIAS POLUENTES EM CURSOS D'ÁGUA", e/ou em estações de tratamento de água e/ou estações de tratamento de esgoto, sendo este processo do tipo compreendido pelas etapas de: aplicar através de mistura rápida material floculante ou coagulante (1) em um trecho do curso d'água a ser tratado; permitir que a partir deste trecho surja ao longo do curso d'água uma bacia de floculação, de modo que à jusante ocorra uma agregação de partículas em suspensão, definindo flocos de maiores dimensões; caracterizada pelo fato de submeter estas partículas agregadas e de maiores dimensões e densidade à jusante do curso d'água a, pelo menos, uma etapa de dissolução e injeção de oxigênio oriundo de uma unidade de concentração (5), e direcionado a unidades de dissolução por misturadores pressurizados (3) , formando uma mistura água/oxigênio a ser injetada em trechos (6) do curso d'água, ocasionando uma flotação de ditas partículas agregadas; permitir que à partir deste trecho surja ao longo do curso d'água uma bacia de flotação, de modo que à jusante ocorra uma aglomeração do material flotado, cujo material flotado e aglomerado verificado à jusante na superfície e junto às margens do curso d'água seja removido por raspagem da superfície do curso d'água.
2."INJEÇÃO DE OXIGÊNIO EM BACIA DE FLOTAÇÃO DO PROCESSO DE REMOÇÃO DE SUBSTÂNCIAS POLUENTES EM CURSOS D'ÁGUA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos uma etapa de injeção de oxigênio proveniente de unidades de geração de oxigênio (5) dispostas próximos das bacias de flotação, ocasionando a flotação de ditas partículas agregadas com a utilização da totalidade do volume de oxigênio gerado.
3. "INJEÇÃO DE OXIGÊNIO EM BACIA DE FLOTAÇÃO DO PROCESSO DE REMOÇÃO DE SUBSTÂNCIAS POLUENTES EM CURSOS D'ÁGUA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de prover pelo menos uma unidade de concentração (5) de oxigênio puro, concentrado ou misturado com ar atmosférico, o qual é submetido posteriormente a uma dissolução em água recuperada e lançado no curso d'água possibilitando a ocorrência de injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes em cursos d'água, onde as partículas agregadas, com elevada eficiência são flotadas e levadas à superfície.
4. "INJEÇÃO DE OXIGÊNIO EM BACIA DE FLOTAÇÃO DO PROCESSO DE REMOÇÃO DE SUBSTÂNCIAS POLUENTES EM CURSOS DfAGUA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do processo de injeção de oxigênio ser compreendido basicamente por: unidades de bombeamento e recirculação de água tratada (2) ; misturadores de água/oxigênio (3) ; compressores de ar (4) ; usina de concentração de oxigênio (5) incluindo conjuntos de peneiras moleculares, variadores de pressão ou bombas de vácuo dependendo do sistema utilizado para geração de oxigênio.
5. "INJEÇÃO DE OXIGÊNIO EM BACIA DE FLOTAÇÃO DO PROCESSO DE REMOÇÃO DE SUBSTÂNCIAS POLUENTES EM CURSOS D'ÁGUA", de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato da vazão de água necessária a ser injetada com oxigênio ser da ordem de 20% a 30% da vazão original de recirculação com ar ambiente necessária para permitir a oxidação e saturação do curso d'água.
6. "INJEÇÃO DE OXIGÊNIO EM BACIA DE FLOTAÇÃO DO PROCESSO DE REMOÇÃO DE SUBSTÂNCIAS POLUENTES EM CURSOS D'ÁGUA", de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou 3 ou 4 ou -5, caracterizada pelo fato de a partir da concentração de oxigênio (5) ocorrer, através de processos específicos, a geração de ozônio a partir da transformação do oxigênio gerado pelo processo, sendo esse ozônio gerado injetado isolado ou conjuntamente com oxigênio na bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes e também remoção da matéria orgânica em suspensão presente em cursos d'água.
7. "INJEÇÃO DE OXIGÊNIO EM BACIA DE FLOTAÇÃO DO PROCESSO DE REMOÇÃO DE SUBSTÂNCIAS POLUENTES EM CURSOS D'ÁGUA", de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou 3 ou 4 ou 5 ou 6, caracterizada pelo fato da mistura de água com oxigênio dissolvido (3) ser dirigida para uma tubulação dotada de difusores, instaladas transversalmente em toda extensão do fundo do canal, permitindo a saída do oxigênio dissolvido e sua distribuição homogênea; sendo essa mistura composta por microbolhas de oxigênio que aderem às partículas agregadas.
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI1001307A BRPI1001307B1 (pt) | 2010-04-15 | 2010-04-15 | injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes em cursos d'água |
| PT117682930T PT2559663T (pt) | 2010-04-15 | 2011-04-14 | Método para remover substâncias poluidoras de cursos de água por injecção de oxigénio numa bacia de flutuação |
| MX2012012014A MX2012012014A (es) | 2010-04-15 | 2011-04-14 | Inyeccion de oxigeno a un recipiente de flotacion en el proceso para eliminar contaminantes de las corrientes de agua. |
| CN201180029161.8A CN103118986B (zh) | 2010-04-15 | 2011-04-14 | 用于通过在浮选池中注入氧从水流中除去污染物的方法 |
| ES11768293T ES2768233T3 (es) | 2010-04-15 | 2011-04-14 | Método para retirar las sustancias contaminantes de las corrientes de agua por inyección de oxígeno a una balsa de flotación |
| RU2012148598/05A RU2563486C9 (ru) | 2010-04-15 | 2011-04-14 | Способ удаления загрязнений из водных потоков путем впрыскивания кислорода в бассейн флотации |
| US13/641,427 US20130140242A1 (en) | 2010-04-15 | 2011-04-14 | Method for removing polluting substances from water streams by oxygen injection in a flotation basin |
| PE2012002021A PE20130798A1 (es) | 2010-04-15 | 2011-04-14 | Inyeccion de oxigeno a una cuenca de flotacion en el proceso de eliminacion de contaminantes de cursos de agua |
| UAA201212805A UA108644C2 (uk) | 2010-04-15 | 2011-04-14 | Спосіб видалення забруднень з водних потоків шляхом впорскування кисню до басейна флотації |
| EP11768293.0A EP2559663B1 (en) | 2010-04-15 | 2011-04-14 | Method for removing polluting substances from water streams by oxygen injection in a flotation basin |
| PCT/BR2011/000110 WO2011127547A1 (pt) | 2010-04-15 | 2011-04-14 | Processo de remoção de substâncias poluentes em cursos d'água por injeção de oxigênio em bacia de flotação |
| CL2012002863A CL2012002863A1 (es) | 2010-04-15 | 2012-10-12 | Proceso de remocion de contaminantes del agua, que comprende una etapa de floculacion y una etapa de flotacion en que se inyecta un a mezcla de agua/oxigeno en la corriente de agua. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI1001307A BRPI1001307B1 (pt) | 2010-04-15 | 2010-04-15 | injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes em cursos d'água |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI1001307A2 true BRPI1001307A2 (pt) | 2011-12-06 |
| BRPI1001307B1 BRPI1001307B1 (pt) | 2020-05-05 |
Family
ID=44798190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI1001307A BRPI1001307B1 (pt) | 2010-04-15 | 2010-04-15 | injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substâncias poluentes em cursos d'água |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130140242A1 (pt) |
| EP (1) | EP2559663B1 (pt) |
| CN (1) | CN103118986B (pt) |
| BR (1) | BRPI1001307B1 (pt) |
| CL (1) | CL2012002863A1 (pt) |
| ES (1) | ES2768233T3 (pt) |
| MX (1) | MX2012012014A (pt) |
| PE (1) | PE20130798A1 (pt) |
| PT (1) | PT2559663T (pt) |
| RU (1) | RU2563486C9 (pt) |
| UA (1) | UA108644C2 (pt) |
| WO (1) | WO2011127547A1 (pt) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI1105005B1 (pt) * | 2011-11-23 | 2014-03-11 | Dt Engenharia De Empreendimentos Ltda | Aperfeiçoamento em instalação para remoção de materiais e/ou substâncias poluentes contidas em cursos d'água |
| CA2856196C (en) | 2011-12-06 | 2020-09-01 | Masco Corporation Of Indiana | Ozone distribution in a faucet |
| US9227861B2 (en) * | 2013-05-06 | 2016-01-05 | John Hutton | Air cloud particle suspension dredge |
| WO2017112795A1 (en) | 2015-12-21 | 2017-06-29 | Delta Faucet Company | Fluid delivery system including a disinfectant device |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1171664A (en) * | 1967-02-21 | 1969-11-26 | Dorr Oliver Inc | Treatment of polluted streams in place |
| FR2116662A5 (pt) * | 1970-12-02 | 1972-07-21 | Degremont | |
| US3975269A (en) * | 1974-02-11 | 1976-08-17 | Swift & Company | Purification of industrial waste waters by flotation |
| US4267050A (en) * | 1979-03-21 | 1981-05-12 | Union Carbide Corporation | High solubility gas flotation in liquid-solid separation |
| SU1724381A1 (ru) * | 1989-04-28 | 1992-04-07 | Иркутский политехнический институт | Устройство дл аэрации жидкости при флотации |
| US5180499A (en) * | 1990-10-17 | 1993-01-19 | Envirozone Technologies, Inc. | Process for removal of solid, chemical and bacterial waste from water |
| BR9301072A (pt) * | 1993-05-12 | 1994-12-06 | Almeida Ronaldo Junior Leite | Processo e dispositivo de estação de tratamento de efluente secundária aeróbica |
| BR9702430C1 (pt) * | 1997-07-11 | 2005-12-06 | Dt Engenharia De Empreendiment | Desenvolvimento em processo de remoção de materiais e/ou substãncias poluentes contidas em cursos d'água |
| US6126842A (en) * | 1998-01-30 | 2000-10-03 | Decker; R. Scott | Low-concentration ozone waste water treatment |
| JP3548105B2 (ja) * | 2000-08-30 | 2004-07-28 | トヨシマ電機株式会社 | 加圧浮上装置 |
| CA2337975C (en) * | 2001-02-26 | 2010-11-09 | Hydroxyl Systems Inc. | Wastewater treatment system |
| BR0105462B1 (pt) * | 2001-06-11 | 2010-06-15 | processo de recuperação ambiental em regiões urbanas. | |
| US6962654B2 (en) * | 2001-06-12 | 2005-11-08 | Hydrotreat, Inc. | Methods and apparatus for supplying high concentrations of dissolved oxygen and ozone for chemical and biological processes |
| BR0301519B1 (pt) * | 2003-05-30 | 2014-01-28 | Acoplamento de estação de tratamento de esgoto ETE ao conjunto de tratamento por floculação e flotação de cursos dágua | |
| BR0306256B1 (pt) * | 2003-12-19 | 2011-05-31 | instalação para remoção de materiais e/ou substáncias poluentes contidas em cursos d'água. | |
| CN1258481C (zh) * | 2004-05-14 | 2006-06-07 | 北京赛恩世纪技术开发有限公司 | 利用加压上浮法净化海、湖、川等水质的净化方法及其装置 |
| WO2006127979A2 (en) * | 2005-05-25 | 2006-11-30 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | System and method for dissolving gases in fluids and for delivery of dissolved gases |
| WO2006127563A2 (en) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Dial Discoveries, Inc. | Systems and methods for treatment of various environments by application of ozone and steam |
| JP2008296097A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Hitachi Ltd | 紫外線水処理方法及び装置 |
| BRPI0802065A2 (pt) * | 2008-05-09 | 2010-01-12 | Dt Engenharia De Empreendimentos Ltda | sistema modular de fluxo variável e contìnuo para tratamento de cursos d'água |
| CN101293722B (zh) * | 2008-06-20 | 2010-09-29 | 云南天兰环保科技开发有限公司 | 一种建在河流上的城市污水处理系统及设备 |
| BRPI0903291A2 (pt) * | 2009-09-02 | 2011-05-10 | Evonik Degussa Brasil Ltda | processo para purificaÇço de Água em fluxo em um rio ou canal |
-
2010
- 2010-04-15 BR BRPI1001307A patent/BRPI1001307B1/pt active IP Right Grant
-
2011
- 2011-04-14 CN CN201180029161.8A patent/CN103118986B/zh active Active
- 2011-04-14 PE PE2012002021A patent/PE20130798A1/es active IP Right Grant
- 2011-04-14 EP EP11768293.0A patent/EP2559663B1/en active Active
- 2011-04-14 MX MX2012012014A patent/MX2012012014A/es unknown
- 2011-04-14 US US13/641,427 patent/US20130140242A1/en not_active Abandoned
- 2011-04-14 UA UAA201212805A patent/UA108644C2/ru unknown
- 2011-04-14 PT PT117682930T patent/PT2559663T/pt unknown
- 2011-04-14 WO PCT/BR2011/000110 patent/WO2011127547A1/pt not_active Ceased
- 2011-04-14 ES ES11768293T patent/ES2768233T3/es active Active
- 2011-04-14 RU RU2012148598/05A patent/RU2563486C9/ru active
-
2012
- 2012-10-12 CL CL2012002863A patent/CL2012002863A1/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX2012012014A (es) | 2013-06-05 |
| EP2559663B1 (en) | 2019-11-06 |
| EP2559663A4 (en) | 2014-01-08 |
| RU2563486C9 (ru) | 2016-01-20 |
| RU2563486C2 (ru) | 2015-09-20 |
| ES2768233T3 (es) | 2020-06-22 |
| UA108644C2 (uk) | 2015-05-25 |
| EP2559663A1 (en) | 2013-02-20 |
| CL2012002863A1 (es) | 2013-05-31 |
| RU2012148598A (ru) | 2014-05-20 |
| CN103118986A (zh) | 2013-05-22 |
| BRPI1001307B1 (pt) | 2020-05-05 |
| CN103118986B (zh) | 2015-09-16 |
| PE20130798A1 (es) | 2013-08-03 |
| US20130140242A1 (en) | 2013-06-06 |
| PT2559663T (pt) | 2020-01-17 |
| WO2011127547A1 (pt) | 2011-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BRPI0924307B1 (pt) | análogos de oxintomodulina | |
| El-Sheikh et al. | Biological tannery wastewater treatment using two stage UASB reactors | |
| CN102701448B (zh) | 一种农村生活污水资源化处理装置 | |
| CN105645675A (zh) | 一种城市黑臭河湖水体水质高效净化技术 | |
| CN112125472A (zh) | 一种资源就地回用与污染负荷减量的分散式生活污水源头分离收集与处理系统及其设计方法 | |
| CN202558739U (zh) | 一种农村生活污水资源化处理装置 | |
| BRPI1001307A2 (pt) | injeção de oxigênio em bacia de flotação do processo de remoção de substáncias poluentes em cursos d'agua | |
| US7297258B2 (en) | Coupling of a sewer treatment station to a treatment plant for the flocculation and flotation of water streams and the insertion of treatment plant for the flocculation and flotation of water streams into a water treatment station | |
| CN103332834A (zh) | 一种适用于乡镇的人工生态污水处理系统 | |
| US6802978B2 (en) | Process for environmental recovery in urban regions | |
| RU2519147C2 (ru) | Модульная система с изменяемым непрерывным потоком для обработки водотоков | |
| CN210764871U (zh) | 一种小型河道水体修复系统 | |
| CN209554847U (zh) | 一种快速消黑除臭的黑臭河处理系统 | |
| CN112194316A (zh) | 用于含油隧道废水的一体化处理系统及处理方法 | |
| CN201258279Y (zh) | 上向流强化污水土地处理系统 | |
| CN207891212U (zh) | 城市黑臭水体快速循环净化系统 | |
| BR102020001061A2 (pt) | processo de tratamento de vinhaça por flotação em fluxo | |
| CN103741643B (zh) | 一种改造河道底泥物理结构的方法 | |
| CN203486998U (zh) | 一种适用于乡镇的人工生态污水处理系统 | |
| Czajkowska et al. | Changes in fertilizing properties of treated wastewater in selected water recovery processes | |
| CN206014620U (zh) | 一种河道水质净化系统 | |
| CN112266123A (zh) | 黑臭水的处理方法 | |
| HK1153184A (en) | A changeable continuous flow modular system for the treatment of water streams | |
| BRPI1015504A2 (pt) | Processo de tratamento de efluentes em estação modular e dispositivo misturador estático linear com fluxo hidráulico helicoidal | |
| BR102014007897A2 (pt) | Sistema flutuante modular para tratamento dinâmico de corpos d'água em fluxo e níveis variáveis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of an application: publication of a patent application or of a certificate of addition of invention | ||
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according art. 34 industrial property law | ||
| B09A | Decision: intention to grant | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 05/05/2020, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |