Tratamento anaeróbico de águas residuais industriais

O tratamento anaeróbico de águas residuais é particularmente adequado para águas residuais industriais com elevada carga orgânica biodegradável. As aplicações típicas incluem, entre outras, as indústrias alimentar, de bebidas, do açúcar, do amido e de fermentação. Para além da carga de DQO, são também determinantes a biodegradabilidade, o teor de sólidos, a temperatura e a composição química da água.

Não existe um limite fixo para a DQO. O fator decisivo é, acima de tudo, a carga diária de DQO biodegradável anaerobicamente. À medida que a carga orgânica aumenta, as vantagens do tratamento anaeróbico, no que diz respeito à energia de aeração, às lamas excedentárias e à produção de biogás, tornam-se, em regra, maiores. Para uma avaliação fiável, é necessário considerar em conjunto o volume e a composição das águas residuais.

A produção potencial de biogás depende principalmente da carga orgânica biodegradável anaerobicamente. São particularmente relevantes a carga de DQO, a biodegradabilidade, o volume de águas residuais e as condições do processo. Com base numa análise das águas residuais, é possível estimar o potencial técnico de produção de biogás e desenvolver um conceito adequado para a instalação e a sua utilização.

A escolha entre UASB, EGSB, GMR e CSTR depende da composição das águas residuais e das condições de funcionamento. Os sistemas UASB e EGSB são particularmente adequados para cargas dissolvidas e facilmente degradáveis, enquanto os sistemas CSTR são indicados para teores mais elevados de sólidos e fluidos com características variáveis. O GMR oferece vantagens, nomeadamente no caso de águas residuais industriais ricas em cálcio e com elevados requisitos de mistura.

Sim. Um pré-tratamento anaeróbico pode aliviar significativamente a carga das instalações aeróbicas de tratamento de águas residuais existentes, uma vez que uma grande parte da carga orgânica de DQO é removida antes mesmo de chegar à fase biológica aeróbica. A viabilidade técnica e económica de uma adaptação posterior depende da carga de águas residuais, da tecnologia existente na instalação, das condições de espaço e dos valores de descarga exigidos.

São necessários, em particular, o caudal, a DQO total e dissolvida, a DBO, a fração de DQO degradável anaerobicamente, o teor de sólidos, o valor do pH, a temperatura, bem como os constituintes relevantes da água, tais como cálcio, sulfato, azoto e fósforo. Além disso, devem ser conhecidos eventuais inibidores e as flutuações diárias ou sazonais da carga.

Isso depende da composição das águas residuais. As etapas de pré-tratamento possíveis incluem peneiramento, separação de sólidos, separação de gorduras e óleos, flotação, neutralização, regulação da temperatura, tanques de compensação ou pré-acidificação. O objetivo é criar condições estáveis para o processo biológico anaeróbico e reduzir os componentes indesejáveis antes da entrada no reator.

Frequentemente, sim. Uma etapa anaeróbica reduz de forma muito eficiente as elevadas cargas orgânicas, mas nem sempre constitui a última etapa do tratamento. Dependendo dos valores-limite de descarga ou dos requisitos para a reutilização, podem ser incorporadas a jusante, por exemplo, a biologia aeróbica, a flotação, a filtração ou a precipitação de fosfatos.

As instalações anaeróbicas requerem uma fase de arranque biológico, durante a qual a biomassa ativa se adapta às águas residuais industriais em questão. A duração depende, entre outros fatores, do tipo de reator, da biomassa de inoculação utilizada, da composição das águas residuais e do aumento gradual da carga orgânica. Por isso, a fase de arranque é adaptada individualmente a cada projeto.

Sim. Com base nas análises de águas residuais existentes e nos dados operacionais, é possível avaliar, numa primeira fase, a adequação geral. No caso de águas residuais complexas ou até agora desconhecidas, pode ser útil realizar análises laboratoriais ou estudos-piloto adicionais. A partir daí, é possível determinar a degradabilidade anaeróbica, o potencial de biogás e os conceitos de reatores adequados para o planeamento posterior da instalação.