Sistema CP para a eliminação fiável de poluentes das águas residuais industriais

A diferença entre uma instalação de neutralização e uma instalação CP (instalação de tratamento químico-físico de águas residuais) reside no âmbito do tratamento, no objetivo da instalação e na capacidade de remoção de substâncias nocivas.

Instalações de neutralização – Funcionalidades

Uma instalação de neutralização serve exclusivamente para ajustar o valor do pH de um efluente para um intervalo admissível. Para isso, são dosados ácidos ou bases para neutralizar efluentes ácidos ou alcalinos.

Características das instalações de neutralização:

• Foco exclusivo na regulação do pH

• Sem remoção direcionada de poluentes dissolvidos

• Sem remoção de metais pesados, AOX ou cianeto

• Técnica de processo bastante simples

• Frequentemente utilizado como pré-requisito ou requisito mínimo

As instalações de neutralização são, portanto, adequadas apenas para águas residuais nas quais não há substâncias poluentes relevantes a serem consideradas, exceto o valor do pH.

Instalações CP – Tratamento avançado de águas residuais

As instalações CP, como a ALMA CHEM MCW, vão muito além da neutralização. Elas combinam várias etapas do processo:

• Neutralização

• Precipitação química

• Floculação

• Separação sólido-líquido

• Remoção e tratamento de lama

Desta forma, os poluentes dissolvidos podem ser transferidos de forma direcionada para uma fase sólida e, em seguida, removidos das águas residuais.

Poluentes típicos que só podem ser removidos com instalações CP:

• Metais pesados

• AOX

• Cianeto

• Cromo (incluindo redução de cromo(VI))

• sulfuretos

• Hidrocarbonetos

Resumo

As instalações de neutralização apenas ajustam o valor do pH, enquanto as instalações CP removem adicionalmente metais pesados, AOX, cianetos e outros poluentes através de precipitação e separação.

As instalações CP podem ser operadas como instalações por lotes (instalações batch) ou como instalações contínuas. A escolha do modo de operação influencia significativamente a segurança do processo, a flexibilidade e o desempenho da instalação.

Instalações por lotes / Instalações por batelada

Numa instalação por lotes, uma quantidade definida de águas residuais é introduzida num reator e totalmente tratada antes do início da etapa de tratamento seguinte. Todas as reações químicas decorrem de forma temporizada e controlada.

Vantagens das instalações por lotes:

• Controlo de processo muito elevado

• Ideal para composições de águas residuais com grandes variações

• Elevada segurança operacional com substâncias poluentes complexas

• Cumprimento rigoroso dos limites legais

Casos de aplicação típicos:

• Indústria metalúrgica

• Indústria química

• processamento de aço

• empresas de gestão de resíduos

Sistemas de fluxo contínuo

Nas instalações contínuas, as águas residuais são conduzidas continuamente através de várias etapas de reação e separação. Os processos decorrem em paralelo e de forma contínua.

Vantagens das instalações contínuas:

• Elevados rendimentos

• Funcionamento constante da instalação

• Adequado para cargas de águas residuais uniformes

• Económico para grandes quantidades de águas residuais

Casos de aplicação típicos:

• grande indústria

• Processos de produção contínuos

Resumo

As instalações CP em lote tratam as águas residuais em lotes com o máximo controlo do processo, enquanto as instalações CP contínuas são concebidas para fluxos contínuos e uniformes de águas residuais.

O ALMA CHEM MCW foi concebido para a remoção seletiva de poluentes críticos, dissolvidos e ligados a partículas, presentes em águas residuais industriais.

Poluentes típicos

Metais pesados

• Cobre, níquel, zinco, chumbo, cádmio

• Precipitação de hidróxido ou precipitação sulfídica

AOX (halogéneos orgânicos adsorvíveis)

• Processos químicos e petroquímicos

• Conceitos de precipitação e floculação em várias etapas

Cianeto

• Cianeto livre e complexo

• Processos de tratamento em várias etapas

cromo

• Redução do crómio (VI) a crómio (III)

• Precipitação e separação subsequentes

Hidrocarbonetos

• Compostos orgânicos emulsionados ou dispersos

• Combinação com floculação e separação

Áreas de aplicação típicas

• Indústria química

• Indústria petroquímica

• processamento de aço

• Tecnologia de superfícies

• Processamento de metais

• Indústria farmacêutica

• Empresas de eliminação e reciclagem de resíduos

Resumo

As instalações CP, como a ALMA CHEM MCW, removem metais pesados, AOX, cianetos, cromo e hidrocarbonetos de águas residuais industriais complexas.

As instalações CP ALMA CHEM MCW foram especialmente desenvolvidas para o tratamento exigente de águas residuais industriais, onde a elevada segurança do processo, a rentabilidade e a flexibilidade são fatores decisivos. Em comparação com as instalações físico-químicas convencionais, oferecem uma série de vantagens técnicas e operacionais que têm um impacto direto nos custos operacionais, na disponibilidade da instalação e na qualidade do processo.

Operação totalmente automática com elevada segurança do processo

O ALMA CHEM MCW foi concebido para um funcionamento contínuo totalmente automático. Todas as etapas relevantes do processo – neutralização, precipitação, floculação, separação e manuseamento de lamas – são monitorizadas e reguladas através de uma tecnologia integrada de controlo e regulação.

Vantagens para o operador:

• Despesas mínimas com pessoal

• Valores de processo reprodutíveis

• Redução de erros de operação

• Elevada disponibilidade das instalações, mesmo em funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana

Sistemas de precipitação em várias etapas para águas residuais complexas

Ao contrário dos sistemas CP simples, as instalações ALMA CHEM MCW podem ser executadas como sistemas de precipitação de uma, duas ou três fases. Desta forma, é possível remover diferentes poluentes de forma direcionada e sucessiva.

Benefícios técnicos:

• Condições de reação ideais para cada substância poluente

• Combinação de diferentes agentes precipitantes (por exemplo, precipitação de hidróxido e sulfureto)

• Conformidade segura com limites baixos

• Elevada flexibilidade em caso de alterações na composição das águas residuais

Sistemas de remoção de lamas otimizados e patenteados

Uma característica distintiva central do ALMA CHEM MCW é o dispositivo otimizado e patenteado de remoção de lamas. Este garante uma separação fiável e uma descarga controlada das lamas de precipitação e reação produzidas.

Vantagens operacionais:

• Remoção estável de lama sem entupimentos

• Manutenção reduzida

• Consistência melhorada da lama

• Tratamento posterior eficiente ou eliminação

Integração de etapas de precipitação sulfídica

As instalações podem ser equipadas especificamente com etapas de precipitação sulfídica. Estas são particularmente eficazes na separação de metais pesados difíceis de precipitar.

Vantagens da precipitação sulfídica:

• Concentrações residuais muito baixas de metais pesados

• Elevada segurança do processo em águas residuais críticas

• Ampliação do leque de aplicações da instalação CP

Condução com economia de recursos operacionais através de tecnologia de medição e regulação otimizada

Um fator de custo significativo nas instalações de CP é o consumo de precipitantes e auxiliares. O ALMA CHEM MCW utiliza uma moderna tecnologia de medição e regulação que ajusta a dosagem exatamente à carga real das águas residuais.

Resultado:

• Evitar a sobredosagem

• Consumo reduzido de produtos químicos

• Menor quantidade de lama

• Custos de eliminação e operação mais baixos

Conceitos de instalação flexíveis: lote ou fluxo contínuo

O ALMA CHEM MCW pode ser implementado tanto como instalação por lotes (instalação em batelada) como instalação contínua. Desta forma, o conceito da instalação pode ser adaptado de forma ideal ao respetivo processo e à quantidade de águas residuais.

Vantagens da flexibilidade:

• Adaptação a afluências variáveis ou constantes

• Integração em estruturas de instalações existentes

• Escalabilidade em caso de alterações na produção

Construção robusta e duradoura para utilização industrial

Todas as instalações são concebidas para um funcionamento industrial contínuo durante muitos anos. Materiais de alta qualidade, componentes robustos e uma construção clara e fácil de manter garantem uma longa vida útil.

Opcional:

• Construção em contentor para uma instalação que poupa espaço e uma rápida entrada em funcionamento

Experiência e referências

A ALMA CHEM MCW baseia-se em muitos anos de experiência no tratamento físico-químico de águas residuais e numa série de instalações de referência implementadas com sucesso em diferentes indústrias.

Resumo das vantagens

As instalações CP ALMA CHEM MCW oferecem:

• Máxima segurança do processo através da automatização

• Conceitos de precipitação flexíveis e em várias etapas

• Baixos custos operacionais graças à dosagem otimizada

• Separação fiável de lamas

• Adaptabilidade às mais diversas exigências em matéria de águas residuais

Resumo

A ALMA CHEM MCW oferece operação totalmente automática, precipitação em várias etapas, precipitação de metais pesados sulfurosos, baixo consumo de produtos químicos, separação confiável de lamas e conceitos de instalação flexíveis para águas residuais industriais exigentes.

A utilização de uma instalação CP (tratamento físico-químico de águas residuais) é particularmente útil e, muitas vezes, indispensável quando as águas residuais industriais contêm substâncias não biodegradáveis, dificilmente degradáveis ou tóxicas, como é típico na indústria química e metalúrgica.

Substâncias presentes nas águas residuais que não são biodegradáveis ou são dificilmente biodegradáveis como critério decisivo central

Muitos dos componentes das águas residuais industriais são:

• não biodegradável ou biodegradável apenas muito lentamente

• tóxico ou inibidor para microrganismos

• muito variável em termos de concentração e composição

Entre eles estão:

• metais pesados dissolvidos (por exemplo, Cu, Ni, Zn, Cr, Cd)

• Compostos metálicos complexos

• Cianeto

• AOX

• compostos sulfurosos

• produtos químicos especiais utilizados em processos de decapagem, revestimento ou acabamento

Essas substâncias podem, em sistemas biológicos:

• danificar ou matar a biomassa

• levar a resultados de limpeza instáveis

• exigem tempos de permanência elevados, o que não é economicamente viável

Limites dos processos biológicos no tratamento de águas residuais industriais tóxicas

Os processos biológicos de tratamento de águas residuais são concebidos para a decomposição de substâncias orgânicas facilmente biodegradáveis. No caso de substâncias tóxicas ou dificilmente degradáveis, estes processos atingem os seus limites fundamentais:

• Inibição ou perda da atividade biológica

• Acumulação de substâncias tóxicas na lama

• Aumento dos custos com lama e eliminação de resíduos

• Valores de fluxo instáveis e ultrapassagens dos valores limite

Especialmente no caso de metais pesados, cianetos, AOX ou cromo, o tratamento biológico por si só geralmente não é possível ou não é permitido.

Por que os processos de separação física não são suficientes neste caso

Processos de separação puramente físicos, tais como:

• Sedimentação

• Filtragem

• Peneiramento

• Separador

são capazes apenas de remover partículas ou fases separáveis. No entanto, nas águas residuais industriais, frequentemente existem substâncias poluentes críticas:

• amplamente resolvido

• ligado de forma complexa

• estabilizado coloidalmente

antes.

Além disso, estas águas residuais apresentam frequentemente um elevado número de componentes incompatíveis com membranas e filtração, tais como:

• íons de metais pesados

• Agente complexante

• produtos químicos agressivos

• substâncias orgânicas finamente distribuídas ou dissolvidas

Isso leva a que:

• Os sistemas de filtração ficam rapidamente obstruídos ou bloqueados

• As instalações de membranas não são economicamente viáveis

• uma separação puramente física não funciona tecnicamente

Função da instalação CP: conversão de poluentes dissolvidos numa fase separável

É precisamente aqui que reside a vantagem decisiva de uma instalação CP:
Ela transforma substâncias dissolvidas, tóxicas ou dificilmente degradáveis de forma direcionada numa fase sólida, que pode ser posteriormente separada com segurança.

Isto é feito através de:

• neutralização direcionada

• precipitação química (por exemplo, precipitação de hidróxido ou sulfureto)

• Floculação

• Separação e tratamento de lamas

Somente através deste passo os poluentes se tornam:

• biologicamente inofensivo

• fisicamente separável

• tratável com segurança jurídica

Setores típicos em que as instalações de CP são indispensáveis

A utilização de instalações CP é particularmente útil e frequentemente considerada o estado da arte nas seguintes indústrias:

Indústria química e relacionada com a eliminação de resíduos

• empresas de gestão de resíduos

• Tratamento de resíduos perigosos

• Indústria química

Indústria metalúrgica

• Laminadores a frio

• siderúrgicas

• Laminadores de alumínio

Tratamento de superfícies e revestimento

• galvanização

• cobreamento

• Empresas de revestimento

• acabamento de superfícies

Indústria de processos metálicos

• tintarias

• empresas de galvanoplastia

• refinamento de metais

Esses setores têm em comum:

• altas concentrações de metais pesados dissolvidos

• ingredientes tóxicos ou inibidores

• baixa biodegradabilidade

• elevados requisitos em termos de valores-limite de escoamento e descarga

Conclusão da decisão

Uma instalação CP é sempre a solução certa quando as águas residuais industriais:

• não são biodegradáveis ou são dificilmente biodegradáveis

• contêm ingredientes tóxicos ou inibidores

• apresentarem predominantemente poluentes dissolvidos

• não podem ser tratados com métodos puramente físicos

• Sistemas de membrana ou de filtração colocariam em risco

Nestes casos, a instalação de CP não é apenas útil, mas também absolutamente necessária para garantir um funcionamento seguro, económico e em conformidade com a lei.

Resumo
As instalações de CP são necessárias para substâncias não biodegradáveis, tóxicas e dissolvidas presentes nas águas residuais provenientes da indústria química e metalúrgica, que não podem ser removidas de forma fiável, nem biologicamente nem fisicamente.

A questão de saber se uma instalação CP (tratamento físico-químico de águas residuais) é necessária para as suas águas residuais surge frequentemente quando os valores-limite não são cumpridos com segurança, os processos são instáveis ou se aplicam novas condições de descarga. Raramente existe uma resposta geral, mas existem critérios técnicos claros que permitem avaliar de forma fiável essa necessidade.

Indicadores técnicos que favorecem um investimento em CP

Uma instalação CP é normalmente útil ou necessária quando pelo menos um dos seguintes pontos se aplica:

• As águas residuais contêm metais pesados, AOX, cianetos, cromo ou outros componentes tóxicos/inibidores.

• Os ingredientes não são biodegradáveis ou são dificilmente degradáveis.

• Os valores-limite só são cumpridos com grande esforço ou não são reproduzíveis.

• Os sistemas biológicos ou baseados em membranas apresentam instabilidades (por exemplo, inibições, incrustações, limpezas frequentes)

• Os processos físicos (filtragem, separadores) não são suficientes, uma vez que as substâncias nocivas se encontram em grande parte dissolvidas.

• Os custos operacionais elevados resultam do consumo excessivo de produtos químicos ou dos elevados custos de eliminação de lamas/resíduos.

Especialmente no caso de poluentes dissolvidos, o tratamento físico-químico é frequentemente a forma tecnicamente mais segura de transferir os poluentes de forma direcionada para uma fase separável.

Como funciona o dimensionamento de uma instalação CP na ALMAWATECH?

Na ALMAWATECH, o projeto de uma instalação CP não é feito de acordo com um esquema padrão, mas sim com base em dados e orientado para a aplicação:

1. Análise das águas residuais

• Avaliação dos parâmetros relevantes das águas residuais (por exemplo, metais pesados, AOX, CSB, valor de pH, condutividade, sulfureto, cianeto)

• Avaliação da biodegradabilidade e da toxicidade dos componentes das águas residuais

• Classificação dos requisitos de descarga ou escoamento aplicáveis (descarga direta, descarga indireta, requisitos de processo interno)

2. Testes laboratoriais no centro técnico

• Realização de ensaios laboratoriais no nosso próprio centro técnico para avaliação do processo técnico

• Seleção e otimização de agentes precipitantes e floculantes adequados

• Determinação das faixas de pH ideais, tempos de reação e sequências de etapas

• Verificação dos valores de fluxo alcançáveis em condições realistas

• Estimativa do consumo de produtos químicos e da produção de lamas

3. Testes-piloto com instalações-piloto (opcional)

• Realização de ensaios-piloto com instalações-piloto móveis para composições de águas residuais exigentes ou novas

• Validação do processo em condições operacionais práticas

• Avaliação do desempenho da instalação em caso de variações no fluxo de entrada e picos de carga

• Redução dos riscos de planeamento e investimento antes da implementação

4. Conceito do processo

• Seleção de estratégias adequadas de precipitação e tratamento (por exemplo, precipitação com hidróxido ou sulfureto, conceitos em várias etapas)

• Definição das etapas necessárias do processo (neutralização, precipitação, floculação, separação, tratamento de lamas)

• Decisão sobre operação em lote ou contínua com base nas características das águas residuais

5. Avaliação técnica e económica

• Estimativa dos custos de investimento e operação

• Avaliação do consumo de produtos químicos, produção de lamas e necessidades energéticas

• Comparação com abordagens terapêuticas alternativas (biológicas, físicas, baseadas em membranas)

• Derivação da solução mais sensata do ponto de vista económico e técnico

6. Implementação e integração

• Concepção da instalação CP como solução fixa ou em construção contentorizada

• Integração em estruturas existentes de águas residuais e de processo

• Apoio na colocação em funcionamento, ajuste fino e otimização do funcionamento da instalação

Entrar em contacto (gatilho de conversão)

Se não tiver a certeza se uma instalação CP é necessária para as suas águas residuais, entre em contacto connosco. Juntos, avaliaremos a sua situação e proporemos o procedimento adequado, incluindo testes laboratoriais no centro técnico e, se necessário, testes-piloto com instalações-piloto.

Resumo
A necessidade de uma instalação CP depende dos poluentes, da biodegradabilidade e dos valores-limite. A ALMAWATECH avalia as suas águas residuais, realiza testes laboratoriais no centro técnico, se desejado, e pode validar a solução adicionalmente através de testes-piloto com instalações-piloto em condições práticas.