Tratamento eficaz das águas residuais com produção de energia
O tratamento anaeróbico de águas residuais decompõe os poluentes orgânicos na ausência de oxigénio. Ao contrário dos elevados custos energéticos associados à aeração no tratamento aeróbico, este processo gera biogás valioso. Este processo é a escolha ideal para águas residuais com elevada carga poluente, com vista a reduzir os custos operacionais e a melhorar a pegada de CO₂ das suas instalações.
Enquanto os processos aeróbicos consomem uma enorme quantidade de energia para a aeração, a tecnologia anaeróbica produz biogás valioso. Pode queimá-lo diretamente nas suas caldeiras ou transformá-lo em eletricidade e calor numa central de cogeração. A sua estação de tratamento de águas residuais passa de um fator de custos a uma central de energia.
As bactérias anaeróbicas obtêm a sua energia da decomposição de substâncias orgânicas em CO₂, pelo que o seu crescimento é significativamente menor do que no caso das culturas aeróbicas. O resultado: a produção de lamas excedentárias diminui até 90 %. Poupa bastante nos custos de eliminação e transporte – um fator decisivo, tendo em conta os preços atuais.
Graças aos reatores de alto rendimento, conseguimos tratar cargas orgânicas (CSB) extremamente elevadas numa área de instalação muito reduzida. Isto é ideal para locais onde não há espaço para tanques de ativação grandes e rasos.
Os nossos sistemas anaeróbicos foram concebidos para lidar de forma estável com cargas de entrada variáveis na indústria (por exemplo, após processos de limpeza ou operações pontuais). Uma vez estabelecida, a biologia é extremamente robusta e requer pouca manutenção.
Cada processo industrial deixa marcas específicas na água. No âmbito do nosso tratamento anaeróbico de águas residuais, analisamos as suas cargas específicas e selecionamos a combinação ideal de processos, não só para eliminar estas substâncias de forma segura, mas também para as transformar numa valiosa fonte de energia para a sua empresa.
Nem todas as águas residuais estão imediatamente «prontas para o tratamento anaeróbico». No nosso laboratório, determinamos o potencial energético exato das suas águas residuais através de ensaios de fermentação específicos. Combinamos os processos de pré-tratamento e pós-tratamento adequados, de modo a garantir que mesmo os materiais problemáticos sejam separados com segurança. Outras impurezas em destaque? Também para isso temos a solução. Integramos a fase anaeróbica como um componente altamente eficiente numa instalação global que trata de forma segura todos os seus fluxos de águas residuais.
O tratamento anaeróbico revela o seu maior ponto forte na degradação de cargas elevadas de DQO e DBO. Em comparação com o tratamento aeróbico, o balanço energético é positivo: na degradação anaeróbica da carga de DQO, forma-se metano como produto metabólico, o qual é utilizado para a produção de energia.
O resultado: uma redução drástica das suas taxas de descarga, a par da produção de energia neutra em CO₂.
Numa instalação anaeróbica, os óleos e as gorduras constituem um problema, uma vez que podem envolver os grânulos de bactérias ativas e bloquear o metabolismo. Se necessário, removemos as gorduras e os óleos do fluxo de águas residuais através de uma etapa prévia. Desta forma, garantimos que a atividade biológica no reator transforme exclusivamente a matéria orgânica dissolvida em biogás, sem qualquer inibição causada por gorduras e óleos.
O processo anaeróbico no reator constitui, por si só, uma barreira natural contra muitos microrganismos aeróbicos, graças à exclusão do oxigénio e às temperaturas específicas do processo. Em combinação com várias etapas intermédias, podemos alcançar uma qualidade da água que permite a recirculação segura, mesmo em setores com requisitos higiénicos exigentes.
Os compostos orgânicos dissolvidos são ideais para a valorização anaeróbica. A nossa biotecnologia especializada decompõe estas substâncias num processo em várias etapas (desde a hidrólise até à metanização). As vantagens decisivas em relação às estações de tratamento aeróbicas convencionais: produz-se até 90 % menos lamas excedentárias, o que reduz significativamente os seus custos de eliminação. Ao mesmo tempo, a carga orgânica é transformada em biogás de grande valor. Desta forma, poderá utilizar as suas águas residuais como fonte de energia e obter um balanço energético comprovadamente positivo.
Para garantir que os valores-limite de nitratos e nitritos não sejam ultrapassados, analisamos os processos na vossa instalação de forma global. Através de um processo cuidadosamente orientado, os compostos de azoto nocivos são transformados de forma fiável em azoto elementar inofensivo e são libertados na forma gasosa. Isto garante-lhe o cumprimento, em conformidade com a legislação, das normas ambientais mais rigorosas.
O cerne da nossa tecnologia reside na transformação de poluentes dissolvidos em energia valiosa – e tudo isto sem o elevado consumo de eletricidade de um sistema de arejamento convencional.
Antes de as águas residuais chegarem ao reator de alto rendimento, são recolhidas e uniformizadas num reservatório. É aqui que se realizam as etapas de hidrólise e acidificação. Aí, as substâncias orgânicas complexas (como o açúcar ou o amido) são decompostas em ácidos orgânicos simples.
O resultado: um valor de pH estável e uma temperatura uniforme protegem a biologia sensível no reator principal contra choques causados por flutuações de qualidade e quantidade no fluxo de águas residuais e garantem uma produção constante de gás.
O coração da instalação: no reator anaeróbico, grânulos de bactérias especializadas transformam os ácidos dissolvidos diretamente em biogás, num ambiente sem oxigénio. Graças a uma corrente ascendente direcionada, a biomassa permanece em suspensão e funciona com elevada eficiência.
O resultado: o máximo desempenho de purificação (degradação da DQO) com o mínimo de espaço ocupado. Ao contrário dos processos aeróbicos, este processo resulta num balanço energético positivo e quase não produz lamas excedentárias.
Na parte superior do reator, um separador trifásico separa a água purificada do biogás produzido e dos pellets bacterianos. O biogás é extraído pela parte superior, enquanto os pellets bacterianos ficam retidos no sistema.
O resultado: obtêm água de processo limpa para descarga ou reutilização e, ao mesmo tempo, produzem o seu próprio calor ou eletricidade a partir do biogás obtido.
O biogás obtido no sistema de separação é uma fonte de energia de alta qualidade, que deve ser libertada de humidade e de impurezas antes da sua valorização. Numa etapa de purificação compacta, o gás bruto é preparado para utilização. Desta forma, evitam-se danos causados pela corrosão nas suas instalações. Desta forma, as suas águas residuais transformam-se numa fonte de energia limpa e economicamente aproveitável.
As águas residuais fluem através de um leito compacto de lamas em pellets, de baixo para cima, enquanto um separador trifásico integrado na parte superior do reator separa, por via gravimétrica, o biogás, a água e a biomassa. Uma vez que o sistema funciona inteiramente sem componentes móveis, os custos de manutenção e as despesas operacionais (OPEX) reduzem-se ao mínimo. A velocidades moderadas do fluxo ascendente, o reator UASB oferece a máxima estabilidade do processo e uma elevada tolerância a partículas.
Através de uma recirculação seletiva das águas residuais, aumenta-se a velocidade do fluxo ascendente. Desta forma, o leito de lamas granuladas expande-se, atingindo um estado ligeiramente fluidizado. Do ponto de vista técnico-processual, esta dinâmica maximiza a transferência de massa entre a biomassa e as águas residuais. Beneficiam de uma redução drástica do espaço necessário e da flexibilidade para fazer face com segurança a concentrações de alimentação sujeitas a fortes oscilações.
Este sistema de alto rendimento, composto por duas fases, utiliza o biogás produzido na entrada para acionar uma bomba Mammut autónoma através de um tubo ascendente interno. A mistura é desgaseificada na parte superior do reator e flui de novo para baixo por gravidade. O design inteligente elimina a necessidade de energia para bombas externas e permite atingir velocidades de fluxo extremamente elevadas. Isto permite cargas espaciais máximas de DQO numa área de base mínima e evita a formação de canais no leito de lamas.
Spaleck Wassertechnik GmbH
Robert-Bosch-Str. 6
46397 Bocholt
Telefone: +49 2871 2134 – 0
Correio eletrónico: info@spaleck.de
Este processo moderno de tratamento de águas residuais oferece uma solução altamente eficiente para águas residuais com elevada carga orgânica. Numa primeira análise, determinaremos em conjunto se as suas cargas e temperaturas específicas são adequadas para uma utilização energética. O sistema reduz de forma fiável as substâncias poluentes, diminui os custos de exploração e produz biogás valioso.
No setor da transformação de metais, surgem frequentemente fluxos parciais altamente poluídos provenientes de banhos de desengorduramento ou da separação de emulsões. Enquanto os processos convencionais atingem aqui os seus limites, a fase anaeróbica da nossa solução completa degrada de forma eficiente os aditivos orgânicos e os tensioativos.
Quer se trate de soro de leite, resíduos de açúcar ou matérias orgânicas em suspensão: as suas águas residuais constituem uma matéria-prima de elevado valor energético. Os nossos reatores transformam esses resíduos em gás metano de grande valor, que pode utilizar diretamente na produção.
As mudanças frequentes de produto conduzem a variações na composição das águas residuais, com elevadas concentrações de matéria orgânica. A biologia anaeróbica da SPALECK foi concebida para absorver de forma estável estes picos de carga e garantir todo o seu conceito de tratamento de água.
Na produção química, as águas residuais são frequentemente altamente concentradas, mas facilmente biodegradáveis. Um pré-tratamento anaeróbico reduz drasticamente a carga de DQO antes de a água ser encaminhada para o tratamento final através de outras instalações de tratamento de águas da SPALECK ou para a rede pública.
A produção de papel e cartão consome enormes quantidades de água e energia. Através do tratamento anaeróbico das águas de recirculação, mantemos a sua água limpa e, ao mesmo tempo, recuperamos energia.
Cada processo é único. Mesmo que o seu setor não conste desta lista, analisamos os parâmetros específicos das suas águas residuais no nosso laboratório interno, a fim de identificar os componentes adequados para o seu conceito personalizado de tratamento de água.
Se tiver alguma dúvida sobre a tecnologia de tratamento de água da SPALECK, a nossa equipa de especialistas terá todo o prazer em ajudá-lo.
Aqui encontrará algumas perguntas sobre a tecnologia de tratamento de água da SPALECK. Caso ainda tenha alguma dúvida, não hesite em contactar-nos.
Essa é uma das maiores vantagens económicas: as bactérias anaeróbicas crescem significativamente mais devagar do que as aeróbicas. Isso faz com que se produza até 90 % menos lamas excedentárias. Isso reduz drasticamente os teus custos com a desidratação e a remoção das lamas e alivia sensivelmente a tua logística. Além disso, há a possibilidade de comercializar os pellets de bactérias produzidos.
Construímos estações de tratamento de águas residuais personalizadas. Na conceção, aqui na nossa empresa, damos especial atenção à modularidade e à acessibilidade. Assim, a estação mantém-se suficientemente flexível para acompanhar o crescimento da tua empresa ou para ser atualizada tecnologicamente.
Os microrganismos anaeróbicos são muito resistentes. Podem ser colocados num «estado de repouso» durante um certo período de tempo. Quando a produção recomeça, os reatores voltam à potência máxima num curto espaço de tempo. Configuramos a instalação de forma a que se adapte aos teus processos específicos.
A vantagem decisiva está no balanço energético. Enquanto os processos aeróbicos consomem muita eletricidade para a aeração, as instalações anaeróbicas produzem biogás valioso. Além disso, a quantidade de lamas de depuração produzidas é significativamente menor, o que reduz drasticamente os teus custos de eliminação. Resumindo: transformas o teu volume de águas residuais numa fonte de energia.
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