A recuperação de águas residuais desempenha um papel crucial na gestão moderna da água. Engloba tecnologias e processos que têm como objetivo tratar as águas residuais para que possam ser reutilizadas ou devolvidas ao ciclo. Esta prática sustentável reduz o consumo de água, minimiza o volume de águas residuais e contribui para a conservação dos recursos e do ambiente.
Índice
Contexto técnico da recuperação de águas residuais
Definição e objectivos
A recuperação de águas residuais é o processo de reciclagem de fluxos de águas residuais para os tornar utilizáveis noutras aplicações. É utilizado sobretudo em indústrias com utilização intensiva de água para poupar água doce e reduzir os custos de funcionamento.
Objectivos da recuperação de águas residuais:
- Conservação dos recursos: redução do consumo de água doce.
- Redução dos custos de eliminação: Minimização do volume descarregado nas estações de tratamento de águas residuais públicas.
- Sustentabilidade: Cumprimento de normas ambientais rigorosas e melhoria do equilíbrio ecológico.
Origem das águas residuais para valorização
As águas residuais elegíveis para recuperação provêm de diferentes fontes que requerem um tratamento específico:
- Águas residuais industriais:
- Água de processo proveniente do processamento de metais, da produção alimentar ou da indústria química.
- Águas residuais dos circuitos de refrigeração.
- Condensados de vapor:
- Formação durante os processos de evaporação, por exemplo, em fábricas de cerveja ou na indústria alimentar.
- Limpeza de águas residuais:
- De sistemas de limpeza no local (CIP) que contêm tensioactivos, ácidos e álcalis.
Tecnologias e processos para a recuperação de águas residuais
1. pré-tratamento físico
Antes do processo de recuperação propriamente dito, as águas residuais são libertadas de impurezas grosseiras e de sólidos em suspensão:
- Ancinhos e peneiras: removem partículas grosseiras, como fibras e sólidos.
- Sistemas de filtragem: Remoção de substâncias não dissolvidas.
- Separador de óleo: Remoção de óleos e gorduras livres.
Foto: Os nossos filtros multicamada ALMA FIL com permutador de iões ALMA ION a jusante
2. processos químicos e físicos
Estes processos são cruciais para a remoção de substâncias dissolvidas e impurezas coloidais:
Precipitação e floculação: Através da adição de precipitantes, como o sulfato de alumínio ou o cloreto férrico, as substâncias dissolvidas são convertidas em partículas insolúveis, que são depois removidas por sedimentação ou flotação.
Neutralização: O ajuste do pH é essencial para criar condições óptimas para os processos químicos e biológicos. Isto é particularmente importante no tratamento de águas residuais ácidas ou alcalinas.
Filtração por carvão ativado: O carvão ativado elimina os compostos orgânicos responsáveis pela cor, odor ou sabor. Também absorve eficazmente os produtos químicos residuais do pré-tratamento.
Foto: O nosso sistema CP com neutralização e filtração por carvão ativado para o pré-tratamento de águas residuais contendo metais pesados antes da osmose inversa
3. tratamento biológico
Os processos biológicos são particularmente adequados para reduzir cargas orgânicas como a CQO e o COT. São uma forma económica de maximizar o desempenho da degradação de compostos orgânicos:
Processo de lamas activadas: Os microrganismos decompõem as substâncias orgânicas em reactores aeróbicos. Este processo é particularmente eficaz para valores de CQO médios a elevados.
Tratamento anaeróbio: Sem oxigénio, os microrganismos decompõem as substâncias orgânicas e produzem biogás, que pode ser utilizado como fonte de energia. Este método é particularmente adequado para águas residuais com forte contaminação orgânica.
Biofiltração (por exemplo, ALMA BioFIL): Sistemas compactos de filtração biologicamente activados oferecem uma opção eficiente para o pré-tratamento de águas residuais com uma baixa carga orgânica residual.
Foto: A nossa biofiltração para o pré-tratamento de águas residuais organicamente contaminadas a montante de um sistema de osmose inversa
4. tecnologias baseadas em membranas
Os processos de membrana são tecnologias-chave na reciclagem de água, uma vez que oferecem uma elevada eficiência de separação e removem até as impurezas mais pequenas:
Ultrafiltração (UF): Remove partículas, colóides e microorganismos. Este processo é frequentemente utilizado como um pré-tratamento para a osmose inversa.
Osmose inversa (RO): Remove até 99% dos sais dissolvidos, substâncias orgânicas e metais pesados. É frequentemente utilizada na recirculação de água de processo.
Nanofiltração (NF): Proporciona a remoção selectiva de iões específicos e moléculas orgânicas. A NF é frequentemente utilizada para reduzir a dureza da água.
Foto: O nosso sistema de osmose inversa para a reciclagem de água na empresa
Domínios de aplicação da recuperação de águas residuais
1. reutilização no sector
- Água de arrefecimento: Tratamento para reutilização em circuitos de arrefecimento. Requisitos: baixa condutividade, baixa dureza.
- Água de processo: Recuperação de água com requisitos específicos, por exemplo, para a indústria metalúrgica ou alimentar.
- Água de caldeira: Produção de água desmineralizada para geradores de vapor.
2. feedback sobre os processos de produção
- Condensados de vapor: Tratamento por biofiltração e osmose inversa para devolver a água aos processos de produção.
- Água de limpeza: Reutilização após tratamento químico e biológico.
3. cumprimento dos requisitos legais
- Redução da quantidade de águas residuais descarregadas no sistema público de esgotos.
- Cumprimento de limites rigorosos de descarga em conformidade com a Diretiva-Quadro Água (DQA).
Vantagens da recuperação de águas residuais
Vantagens ecológicas:
- Redução do consumo de água doce.
- Minimizar a descarga de águas residuais no ambiente.
- Proteção dos recursos hídricos naturais.
Vantagens económicas:
- Poupança nos custos de água doce.
- Redução dos custos de eliminação devido à diminuição do volume de águas residuais.
- Possibilidade de reduzir os custos de energia (por exemplo, através da produção de biogás em combinação com a recuperação).
Otimização de processos:
- Estabilização dos processos de produção através de uma qualidade de água consistente.
- Proteção dos componentes do sistema, como membranas ou permutadores de calor, contra o desgaste e a incrustação.
Desafios e limites
- Composição heterogénea das águas residuais:
- As águas residuais de diferentes processos variam muito na sua composição, o que exige soluções personalizadas.
- Elevada necessidade de energia:
- Especialmente para processos de membrana e processos de oxidação avançados.
- Ataque concentrado:
- Os processos de membrana, como a osmose inversa, produzem águas residuais altamente concentradas que devem ser tratadas separadamente.
Conclusão
A recuperação de águas residuais é uma tecnologia chave na gestão moderna da água que combina benefícios ecológicos e económicos. Ao utilizar tecnologias inovadoras como a biofiltração, processos de membrana e tratamento físico-químico, as indústrias podem utilizar os seus recursos hídricos de forma eficiente e, ao mesmo tempo, cumprir os requisitos ambientais. A recuperação de água de águas residuais industriais não só ajuda a conservar recursos, como também promove processos de produção sustentáveis que satisfazem os requisitos de uma indústria ambientalmente consciente.
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