Um tanque de sedimentação é um dispositivo técnico para o pré-tratamento mecânico da água ou das águas residuais, no qual os sólidos são separados da água por sedimentação. A bacia utiliza a gravidade para separar os sólidos em suspensão, reduzindo assim o teor de sólidos na água ou nas águas residuais. Os tanques de sedimentação são frequentemente utilizados no tratamento industrial de água e de águas residuais para reduzir a carga nas fases de purificação subsequentes e aumentar a eficiência do sistema.
Índice
Contexto técnico
O princípio de funcionamento de um tanque de sedimentação é baseado na sedimentação. Os sólidos que têm uma densidade superior à da água afundam-se, sob a influência da gravidade, no fundo do tanque, onde são recolhidos como sedimento de fundo (lamas). A água purificada flui então através de um transbordo no topo do tanque e é canalizada para tratamento posterior ou descarga. A eficiência da sedimentação depende de vários factores:
- Tamanho e densidade das partículas: Quanto maiores e mais densos forem os sólidos na água, mais rapidamente se depositam.
- Velocidade do fluxo de água: Uma velocidade de fluxo demasiado elevada pode perturbar a sedimentação e levar a uma separação reduzida das partículas. A velocidade do caudal no tanque de sedimentação deve, portanto, ser controlada.
- Tempo de residência: O tempo que a água permanece no tanque de sedimentação determina o tempo que as partículas têm para sedimentar. Tempos de retenção mais longos melhoram o desempenho da sedimentação.
Tipos de tanques de sedimentação
1. bacia de decantação circular
Num tanque de sedimentação circular, a água flui radialmente do centro do tanque para o exterior, enquanto a sedimentação dos sólidos tem lugar na zona inferior. Os sólidos sedimentados são frequentemente transportados para o fundo do tanque por um raspador central e daí retirados como lamas.
Foto: Tanque de sedimentação redondo para a devolução da biomassa da nossa central de biogás ALMA BHU GMR
2. bacia de decantação longitudinal
Num tanque de decantação longitudinal, as águas residuais fluem num percurso linear de uma extremidade à outra do tanque. À medida que atravessam o tanque, os sólidos assentam no chão do tanque. Também aqui, as lamas são regularmente removidas, enquanto a água clarificada é descarregada através de um canal de transbordo na superfície.
3. Separador de lamelas
Um clarificador inclinado ou clarificador de lamelas funciona com lamelas dispostas em ângulo, que aumentam a superfície de sedimentação e, assim, aceleram o processo de decantação. Este design compacto permite uma separação mais eficiente dos sólidos num espaço mais pequeno.
4. bacia de decantação de alto rendimento
Os tanques de sedimentação de elevado desempenho são utilizados em processos industriais com caudais elevados ou águas residuais altamente contaminadas. Estes tanques são especialmente concebidos para garantir uma separação eficaz dos sólidos, mesmo com caudais elevados. Podem ser utilizadas tecnologias adicionais, como a floculação, para melhorar a sedimentação, combinando as partículas em flocos maiores.
Importância e aplicação na prática
Os tanques de sedimentação são um componente fundamental do pré-tratamento mecânico no tratamento industrial de água e de águas residuais. A sua principal tarefa é reduzir a carga de sólidos suspensos nas águas residuais antes de estas entrarem nos processos de tratamento biológico ou químico. Evitam assim que as fases de tratamento a jusante fiquem sobrecarregadas ou ineficientes.
Exemplos de aplicação
1. estações de tratamento de águas residuais municipais
Nas estações de tratamento de águas residuais municipais, o tanque de sedimentação é uma parte indispensável da fase de pré-tratamento. Aqui, os sólidos grosseiros e os sedimentos são removidos das águas residuais antes de a água entrar na fase de tratamento biológico. Isto melhora o desempenho da purificação e protege os processos a jusante da sobrecarga.
2. tratamento de águas residuais industriais:
Na indústria de processamento de metais ou na indústria mineira, as águas residuais contêm frequentemente grandes quantidades de sólidos em suspensão, tais como lamas ou partículas minerais. Os tanques de sedimentação são aqui utilizados para separar estes sólidos e evitar que entrem no processo de tratamento biológico ou químico das águas residuais. Ao reduzir os sólidos em suspensão, os componentes do sistema a jusante, como a filtração por membrana ou os sistemas de precipitação química, ficam protegidos da contaminação.
Fotografia: Uma bela fotografia de uma estação de tratamento de águas residuais industriais com tanque de sedimentação no inverno
3. indústria alimentar e de bebidas
As águas residuais do processamento de alimentos contêm frequentemente sólidos orgânicos em suspensão e sólidos que precisam de ser removidos antes do tratamento biológico. Os tanques de sedimentação são aqui utilizados para separar os sólidos orgânicos e otimizar o processo de tratamento biológico.
4. indústria do papel
A indústria da pasta de papel e do papel produz grandes quantidades de águas residuais que contêm fibras. Os tanques de sedimentação são utilizados para separar as fibras e os sólidos antes de as águas residuais serem transferidas para tratamento biológico ou químico.
Influência na conceção de estações de tratamento de águas residuais
A dimensão e o projeto de um tanque de sedimentação dependem em grande medida da carga de entrada e das caraterísticas das águas residuais a tratar. Os factores importantes que devem ser tidos em conta no planeamento de um tanque de sedimentação são
- Fluxo de volume: O reservatório deve ser suficientemente grande para suportar o fluxo de águas residuais e garantir um tempo de retenção suficiente para que as partículas se depositem.
- Produção de lamas: A quantidade de lamas depositadas varia em função da carga das águas residuais. A remoção das lamas deve ser efectuada regularmente e de forma eficiente, a fim de manter o funcionamento do tanque.
- Qualidade da água: A qualidade das águas residuais após a sedimentação (descarga) é decisiva para o sucesso do tratamento das águas residuais. O desempenho de sedimentação do tanque de sedimentação tem um impacto direto na eficiência das fases de tratamento subsequentes.
Vantagens dos tanques de sedimentação
- Eficiência energética: Como os tanques de sedimentação se baseiam na gravidade, funcionam geralmente sem grande consumo de energia, o que os torna uma solução económica e sustentável para o tratamento de águas residuais.
- Manutenção simples: A construção e o funcionamento de um tanque de sedimentação são relativamente simples e os trabalhos de manutenção regulares, como a remoção de lamas, são fáceis de efetuar.
- Versatilidade: Os tanques de sedimentação podem ser utilizados numa vasta gama de indústrias e podem ser adaptados a diferentes tipos de águas residuais e sólidos em suspensão.
Conclusão
O tanque de sedimentação é um elemento essencial no tratamento de águas residuais industriais e municipais, que melhora a eficiência e a vida útil das fases de tratamento subsequentes através da separação de sólidos. Com a sua capacidade de sedimentar eficazmente os sólidos em suspensão, ajuda a cumprir os requisitos legais e a proteger o ambiente. Os tanques de sedimentação são versáteis, energeticamente eficientes e uma solução económica para o tratamento mecânico de águas residuais.
