Sistemas de flotação fiáveis com tecnologia de nanobolhas para águas residuais industriais

A flotação por descompressão (DAF) é um processo físico-químico de separação para a remoção de sólidos finos e ingredientes emulsionados/finamente distribuídosdas águas residuais, especialmente quando a sedimentação pura é demasiado lenta ou ineficaz. O mecanismo principal: microbolhas aderem às partículas/flocos, reduzem a sua densidade e levam-nas para a superfície, onde são removidas como lamas flutuantes.

O processo decorre normalmente da seguinte forma (pré-tratamento DAF):

1. Coagulação (opcional/típica): um coagulante desestabiliza as partículas coloidais para que possam agregar-se.

2. Floculação: os polímeros formam flocos estáveis e flutuantes, capazes de «transportar» microbolhas.

3. Descompressão e formação de microbolhas: uma parte do fluxo é saturada com ar sob pressão. Durante a descompressão, formam-se microbolhas que se acumulam nos flocos.

4. Flotação: os flocos carregados sobem, são recolhidos e a água clarificada escoa.

O que o ALMA NeoDAF HDED oferece (do ponto de vista do utilizador):

• Ela foi concebida como uma etapa de pré-tratamento para estabilizar e aliviar os processos posteriores (biológicos, membranas, troca iônica, carvão ativado, evaporadores, etc.).

• É especialmente adequada para alimentações variáveis, como é típico em instalações de produção (carga diária, operação em lotes, ciclos de limpeza).

• Na prática, o DAF é frequentemente a «alavanca» para tornar os valores de processo reproduzíveis e reduzir perturbações em processos subsequentes (espuma, sobrecarga, incrustações, problemas de lamas).

Resumo:

A flotação por descompressão (DAF) separa partículas e flocos com microbolhas e é utilizada no pré-tratamento industrial de águas residuais para estabilizar os valores de escoamento e aliviar as instalações a jusante. É exatamente para isso que o ALMA NeoDAF HDED foi concebido.

O ALMA NeoDAF HDED é especialmente eficaz quando, antes de um tratamento principal (por exemplo, biológico/químico/físico), é necessária uma etapa que suavize os picos de carga, reduza as impurezas e garanta a estabilidade do processo.

Objetivos típicos no pré-tratamento industrial que um DAF cobre muito bem:

• Separação de partículas em suspensão finamente dispersas (TSS) que a sedimentação não consegue captar de forma fiável

• Redução das proporções de CSB/COD ligadas a partículas/flocos ou flutuáveis por floculação

• Alívio das etapas seguintes, por exemplo:

  • Biologia: menos impacto, menos stress causado pelo lodo, condução mais estável de nutrientes/aeração

  • Etapas químicas: menor necessidade de recursos operacionais, reações mais controláveis

• Estabilização em caso de entradas muito variáveis (lotes, fases de limpeza/CIP, mudanças na produção)

• Melhoria da rentabilidade global, uma vez que as etapas mais dispendiosas do processo são instaladas a jusante (por exemplo, ventilação de instalações biológicas, tratamento de lamas provenientes de estações de tratamento biológicas)

Quando é que a DAF é particularmente útil como pré-tratamento?

• Se tiver valores de fluxo instáveis ou ultrapassar os limites «apenas ocasionalmente»

• Se a instalação principal sobrecarregar regularmente (picos de carga)

• Se não quiser sobrecarregar as estações de tratamento biológicas com sólidos, gorduras e concentrações orgânicas demasiado elevadas.

• Se quiser expandir o sistema, mas não puder dimensionar o estágio principal como desejar

Resumo:

O ALMA NeoDAF HDED é especialmente adequado como etapa de pré-tratamento para estabilizar afluentes industriais, reduzir partículas flutuantes e teores de CBO e proteger processos a jusante, como sistemas biológicos (reatores de leito fixo, processos de lamas ativadas, reatores SBR), contra picos de carga e sobrecargas.

As vantagens do ALMA NeoDAF HDED resultam do seu design hidráulico bem pensado, da tecnologia patenteada de saturação de ar e do controlo automatizado do processo em função da carga.

Visão geral das principais vantagens:

Volume de lamas reduzido graças à zona de compactação
Uma zona de compactação integrada na flotação garante um espessamento específico das lamas flutuantes. Desta forma, obtêm-se teores de matéria seca significativamente mais elevados, o que reduz significativamente os custos de desidratação e eliminação.

Válvulas de alívio sem obstruções
A mistura do fluxo de água saturada com ar é feita através de válvulas de alívio pneumáticas distribuídas uniformemente, que são projetadas para não sofrerem obstruções. Isso aumenta a segurança operacional e reduz os custos de manutenção.

Sistema patenteado e energeticamente eficiente de saturação do ar
O efeito Venturi permite misturar o ar na água de forma particularmente eficiente. Isto reduz significativamente o consumo de energia da saturação do ar em comparação com os sistemas convencionais.

Sistema Bubble Booster para microbolhas ideais
O sistema Bubble Booster patenteado garante a formação de microbolhas energeticamente eficientes com tamanho ideal. Isso favorece a floculação e maximiza a separação de substâncias nocivas.

Formação de flocosde lodoaerófilos
Através do retorno direcionado da corrente saturada de ar para a unidade de floculação, formam-se flocos de lodo aerófilos, que são particularmente fáceis de flutuar e permitem uma separação estável.

Dosagem proporcional à carga dos meios operacionais
A dosagem em linha de precipitantes e floculantes é controlada por uma medição CSB online. A dosagem adapta-se com precisão à carga atual de águas residuais e evita a sobredosagem ou a subdosagem.

Funcionamento totalmente automático
O ALMA NeoDAF HDED funciona de forma totalmente automática e foi concebido para um funcionamento contínuo e seguro, sem intervenções manuais permanentes.

Construção robusta e duradoura
O equipamento foi concebido para funcionamento industrial contínuo e caracteriza-se por uma construção robusta e de baixa manutenção.

Opcionalmente com cobertura
Se necessário, o sistema de flotação pode ser equipado com uma cobertura, por exemplo, por motivos de emissões, higiene ou segurança no trabalho.

Resumo:

O ALMA NeoDAF HDED oferece maior substância seca na lama, microbolhas energeticamente eficientes, relaxamento sem obstruções, dosagem dependente da carga e funcionamento totalmente automático e robusto.

Os custos operacionais e de manutenção do ALMA NeoDAF HDED são projetados para serem previsíveis e garantir a estabilidade do processo. A dosagem automatizada e os componentes robustos reduzem ao mínimo a intervenção manual.

As atividades operacionais típicas são:

• Monitorização dos parâmetros do processo

• Inspeções visuais regulares

• Manutenção periódica de bombas, sensores e válvulas

A rentabilidade é significativamente influenciada por:

• o consumo de agentes precipitantes e floculantes

• o volume de lamas produzido

• a necessidade energética para recirculação e saturação do ar

• o alívio das etapas posteriores do sistema

O pré-tratamento estável permite reduzir significativamente os custos subsequentes em processos posteriores, o que representa uma vantagem económica considerável na visão global.

Resumo

O custo do ALMA NeoDAF HDED é baixo e previsível; a rentabilidade é determinada principalmente pelo consumo de produtos químicos, quantidade de lamas, necessidade de energia e alívio dos processos a jusante.

No ALMA NeoDAF HDED, a dosagem dos precipitantes e floculantes é proporcional à carga, controlada por uma medição online de CBO. Em vez de quantidades fixas, a dosagem é ajustada dinamicamente à carga real de águas residuais.

Isso leva a:

• Redução da sobredosagem em caso de baixa carga

• Formação de flocos mais estável em picos de carga

• Menor quantidade de lamas e custos de eliminação mais baixos

• Qualidade constante do processo, apesar das variações nas entradas

Especialmente no caso de águas residuais industriais com composição altamente variável, essa estratégia de dosagem é um fator essencial para reduzir os custos operacionais e aumentar a estabilidade do processo.

Resumo

Através da dosagem dependente da carga de CSB, os precipitantes e floculantes são ajustados com precisão à carga atual, reduzindo os custos com produtos químicos e lamas e alcançando valores de escoamento estáveis.

As instalações de flotação são utilizadas especificamente antes dos sistemas biológicos aeróbicos de tratamento de águas residuais, a fim de aliviar a carga hidráulica e biológica e tornar todo o processo mais económico e estável.

Separação de substâncias orgânicas não dissolvidas como chave

As águas residuais industriais contêm frequentemente uma elevada percentagem de substâncias orgânicas não dissolvidas ou ligadas a partículas. Estas substâncias:

• são biologicamente degradáveis apenas de forma lenta

• requerem um tempo de permanência significativamente mais longo na biologia

• levam a um aumento da necessidade de oxigénio e ao crescimento de lodo

Uma flotação por alívio de pressão, como a ALMA NeoDAF HDED, separa esses componentes orgânicos não dissolvidos de forma fiável antes mesmo da etapa biológica. Desta forma , águas residuais mais homogéneas e facilmente degradáveis chegam à etapa biológica.

Efeitos no dimensionamento de sistemas biológicos

Sem flotação prévia, os sistemas aeróbicos, tais como:

• Reatores de leito fixo

• Reatores SBR

• Fábricas de lamas activadas

ser projetado para toda a carga orgânica – incluindo as partes insolúveis e de decomposição lenta. Isso tem como consequência:

• maiores volumes do reator

• tempos de permanência hidráulicos mais longos

• custos de investimento mais elevados

Graças à separação prévia na flotação, a dimensão do sistema biológico pode ser significativamente reduzida, sem prejudicar a qualidade do processo.

Custos operacionais: ventilação e tratamento de lamas

Um fator de custo significativo em instalações biológicas aeróbicas é a energia de ventilação. Quanto maior a carga orgânica:

• quanto maior a necessidade de oxigénio

• quanto maior o consumo de energia dos ventiladores

Além disso, surgem:

• quantidades maiores de lamas excedentes

• Aumento dos custos de desidratação e eliminação de lamas

A flotação reduz precisamente esses impactos. Menos matéria orgânica não dissolvida significa:

• menor necessidade de oxigénio

• processo biológico mais estável

• menos lodo biológico

Benefício económico global

A combinação de flotação + biologia resulta em:

• instalações biológicas de menor dimensão

• menores custos energéticos e operacionais

• maior estabilidade do processo

• melhor controlabilidade em picos de carga

Resumo

As instalações de flotação são utilizadas antes dos sistemas biológicos aeróbicos para separar previamente as substâncias orgânicas não dissolvidas. Desta forma, a biologia é reduzida, o consumo de energia para a aeração é diminuído e a quantidade de lamas provenientes da biologia é significativamente reduzida.

A flotação por descompressão ALMA NeoDAF HDED é adequada para uma variedade de aplicações industriais em que as águas residuais apresentam elevadas cargas orgânicas, composições variáveis ou poluentes ligados a partículas. A sua utilização é particularmente vantajosa em todos os locais onde as águas residuais devem ser estabilizadas como etapa de pré-tratamento ou onde os processos biológicos e químicos existentes devem ser aliviados.

Processamento de alimentos e indústria alimentar

Na indústria alimentar, é frequente a produção de águas residuais com uma carga orgânica muito variável, elevado teor de CBO e componentes ligados a partículas. A ALMA NeoDAF HDED garante um pré-tratamento fiável e valores de descarga estáveis.

Aplicações típicas:

• matadouros

• Fábricas de produtos cárneos

• Instalações de eliminação de carcaças animais

• Empresas de processamento de peixe

• Lacticínios

• Fabricantes de alimentos prontos a consumir

• fábricas de conservas

• Produção de vinho e sumos

• cervejarias

Benefícios:
Redução da carga orgânica antes da biologia, alívio da ventilação, menor produção de lamas e funcionamento estável, mesmo em picos de produção.

Gastronomia, cozinhas industriais e logística alimentar

Mesmo em indústrias não clássicas, são geradas águas residuais altamente contaminadas com composição muito variável.

Aplicações típicas:

• Cozinhas industriais e cantinas

• Restaurantes

• Empresas de transporte de alimentos

Benefício:
Pré-tratamento estável antes da descarga municipal ou da própria biologia, redução de cargas de choque e melhoria no cumprimento dos limites de descarga.

Indústria química, petroquímica e farmacêutica

Nestas indústrias, a estabilidade do processo e a proteção dos sistemas a jusante são particularmente decisivas.

Aplicações típicas:

• Indústria química

• Indústria petroquímica

• Indústria farmacêutica

• fábricas de sabão

• Produção de cosméticos / Indústria cosmética

Benefícios:
Separação de substâncias orgânicas ligadas a partículas, proteção de etapas biológicas e instalações de membranas, redução do consumo de produtos químicos e dos custos operacionais.

Indústria metalúrgica, de superfícies e de materiais

As águas residuais industriais provenientes de empresas metalúrgicas contêm frequentemente misturas complexas de substâncias que só podem ser tratadas biologicamente de forma limitada.

Aplicações típicas:

• empresas de galvanoplastia

• Indústria siderúrgica

• tratamento de superfície

• Indústria do couro e têxtil

Benefícios:
Separação fiável de materiais flutuantes, pré-tratamento estável antes das etapas químicas ou biológicas, redução dos custos com lamas e eliminação.

Reciclagem, eliminação de resíduos e remediação do solo

As águas residuais provenientes de processos de eliminação e reciclagem são frequentemente altamente poluídas e muito heterogéneas.

Aplicações típicas:

• empresas de gestão de resíduos

• reabilitação do solo

• indústria de reciclagem de plásticos

Benefício:
Elevada robustez face a afluências variáveis, separação segura de cargas orgânicas e ligadas a partículas, proteção das etapas de tratamento a jusante.

Indústria de papel, têxtil e de processos

Essas indústrias beneficiam-se especialmente da combinação entre separação estável e operação automatizada.

Aplicações típicas:

• Indústria do papel

• Indústria têxtil

Benefícios:
Redução das proporções de fibras e partículas, processos biológicos mais estáveis, menores custos de energia e lamas.

Tratamento de águas residuais municipais e aplicações especiais

O ALMA NeoDAF HDED também é utilizado com sucesso em ambientes municipais e em instalações híbridas.

Aplicações típicas:

• Tratamento de águas residuais municipais

• Separação de lamas ativas

• Instalações de pós-tratamento de fosfatos

Benefícios:
Alívio das etapas biológicas, separação direcionada de lamas e flocos de fosfato, maior segurança operacional e melhor qualidade do escoamento.

Resumo: Por que estes setores se beneficiam

Todos os setores mencionados têm uma coisa em comum:

• composição variável das águas residuais

• altas cargas orgânicas ou ligadas a partículas

• elevados requisitos em termos de estabilidade do processo e custos operacionais

É precisamente aqui que o ALMA NeoDAF HDED mostra os seus pontos fortes:

• pré-tratamento estável

• alto desempenho de separação

• formação de microbolhas energeticamente eficiente

• dosagem dependente da carga

• Operação contínua totalmente automática e robusta

Resumo:

O ALMA NeoDAF HDED é adequado para empresas industriais e municipais com águas residuais variáveis e altamente contaminadas, especialmente nos setores alimentar, químico, metalúrgico, de reciclagem, papel e tratamento de águas residuais municipais.