Os espessantes são componentes do sistema no tratamento industrial de água e de águas residuais, utilizados para aumentar a concentração de sólidos em lamas e suspensões, reduzindo assim o seu volume. São particularmente importantes no tratamento de lamas de depuração, uma vez que aumentam a matéria seca das lamas antes de estas serem transferidas para processos subsequentes de desidratação ou secagem. Os espessantes são utilizados numa variedade de indústrias, incluindo estações de tratamento de águas residuais, a indústria alimentar e de bebidas, a indústria química e petroquímica e a indústria da pasta de papel e do papel.
Índice
Fundamentos técnicos do espessante
O espessador funciona de acordo com o princípio da sedimentação por gravidade ou flotaçãoem que as partículas sólidas descem para o fundo devido à sua densidade ou sobem à superfície se a sua densidade for menor. Os espessadores podem aumentar significativamente a concentração de substância seca (SS) das lamas, permitindo que a água assente e a separe das lamas.
Tipos de espessantes
Espessador por gravidade:
- Estes espessadores utilizam a gravidade para a sedimentação. São normalmente constituídos por um grande recipiente cilíndrico, no qual os sólidos se depositam no fundo, enquanto a água flui para o topo através de um transbordo. Os espessadores por gravidade são adequados para lamas com uma elevada concentração de sólidos e partículas relativamente grandes.
Espessador flutuante (espessador de flotação):
- Neste tipo de espessamento, as bolhas de ar são utilizadas para fazer subir os sólidos. Isto é particularmente útil para lamas que contêm partículas mais finas ou que têm uma baixa densidade. Os sólidos flutuantes são então retirados da superfície enquanto a água subjacente é drenada.
Espessadores de correia e de disco:
- Estes espessadores mecânicos utilizam correias ou discos rotativos para espessar as lamas. São mais compactos e concebidos mecanicamente, o que os torna particularmente adequados para espaços limitados e são frequentemente utilizados nas indústrias do papel e alimentar.
Espessador centrífugo:
- As centrifugadoras utilizam a força centrífuga para separar sólidos e água e são particularmente eficazes para partículas muito finas. A alta velocidade separa eficazmente os sólidos da água. No entanto, as centrífugas podem consumir muita energia e são frequentemente utilizadas para lamas difíceis de tratar.
Foto: Instalação de flotação ALMA NeoDAF com fase de precipitação
Funcionalidade e sequência do processo de espessamento
Alimentação das lamas:
- As lamas a tratar são introduzidas no espessador. O tempo de retenção é ajustado em função do tipo e da densidade dos sólidos e da composição das lamas.
Sedimentação ou flotação:
- Nos espessadores por gravidade, os sólidos afundam-se no fundo enquanto a água escorre. Nos espessadores de flotação, os sólidos sobem à superfície devido à adesão de bolhas de ar.
Remoção das lamas espessadas:
- As lamas espessadas são recolhidas no fundo ou na superfície do espessador e transferidas para a fase de tratamento seguinte. O teor de água nas lamas é agora significativamente reduzido, o que aumenta a eficiência da desidratação posterior.
Drenagem da água limpa:
- A água tratada é recolhida no transbordo e descarregada. Dependendo dos requisitos e do grau de contaminação, esta água pode ser reutilizada ou tratada.
Áreas de utilização e aplicações dos espessantes
Os espessadores são utilizados em várias indústrias para reduzir o volume de lamas e diminuir os custos de desidratação. Eis algumas das principais aplicações:
Estações de tratamento de águas residuais municipais e industriais:
- Os espessadores são essenciais para o tratamento de lamas primárias e secundárias. Reduzem o volume das lamas antes de estas serem desidratadas ou processadas num tratamento posterior, por exemplo, em digestores.
Indústria do papel e da pasta de papel:
- Aqui são produzidas grandes quantidades de águas residuais contendo fibras, que têm de ser espessadas para reduzir os custos de eliminação e processar posteriormente os materiais residuais.
Indústria alimentar:
- O processamento de alimentos produz lamas com uma elevada carga orgânica, que são preparadas para tratamento posterior em espessadores. Isto é particularmente importante para reduzir os custos de transporte e eliminação.
Indústria química e petroquímica:
- Os espessantes são utilizados para compactar as águas residuais que contêm sólidos e para remover substâncias tóxicas ou pouco degradáveis numa lama concentrada.
Exploração mineira e transformação de metais:
- Isto produz lamas com um elevado teor de sólidos e partículas abrasivas, que são processadas por espessadores para desidratação e eliminação.
Vantagens técnicas do espessamento
Redução de custos através da minimização do volume:
- Os espessadores reduzem consideravelmente o volume de águas residuais e, consequentemente, os custos de eliminação, uma vez que o volume de lamas a eliminar é muito reduzido.
Melhorar a eficiência das fases subsequentes do tratamento:
- O aumento da concentração de sólidos optimiza a eficiência da desidratação e secagem posteriores, uma vez que menos água entra no processo de tratamento seguinte.
Reutilização da água:
- Em muitos casos, a água limpa drenada pode ser devolvida ao ciclo ou reutilizada após um tratamento mínimo.
Elevada flexibilidade e adaptabilidade:
- Dependendo da composição das lamas e do teor de sólidos, os espessadores podem ser fornecidos em diferentes tamanhos e com diferentes tecnologias.
Desafios e requisitos
Suscetibilidade ao entupimento e à sedimentação:
- Os espessadores por gravidade, em particular, correm o risco de entupimento e sedimentação com um maior teor de sólidos ou partículas maiores. A limpeza e manutenção regulares são necessárias para manter a eficiência.
Necessidade de energia para espessadores mecânicos:
- Os espessadores mecânicos e as centrífugas consomem mais energia do que os espessadores por gravidade, o que pode levar a custos de funcionamento mais elevados.
Adaptação a diferentes tipos de lamas:
- Dependendo das propriedades das lamas a espessar, é necessário um ajuste preciso do tipo de espessador e do seu funcionamento. As lamas com substâncias abrasivas ou tóxicas podem exigir materiais e proteção contra desgaste especiais.
Conclusão
Os espessadores desempenham um papel central no tratamento de águas residuais industriais, uma vez que tornam os processos a jusante mais eficientes, reduzindo o teor de lamas e de água. São essenciais numa vasta gama de indústrias, uma vez que reduzem o volume de material a ser eliminado e diminuem os custos de eliminação. Graças à sua flexibilidade e à utilização de vários processos - desde a gravidade e a flotação até aos espessadores mecânicos - os espessadores são adequados para uma grande variedade de lamas e são um componente essencial para o tratamento optimizado das lamas na indústria das águas residuais.
Para mais informações sobre os nossos produtos, não hesite em contactar-nos a qualquer momento!
