No âmbito da sua tese de mestrado em proteção do ambiente na Universidade de Ciências Aplicadas de Esslingen, David Bandlow trabalhou num tema atual e prático do domínio do tratamento de águas residuais industriais na ALMAWATECH:
"Otimização da produção de bolhas de ar finas na flotação por ar dissolvido"
Índice
Antecedentes e objectivos
A flotação por ar dissolvido é um processo estabelecido para a separação de sólidos, CQO, azoto, hidrocarbonetos e emulsões em fluxos de águas residuais industriais. O processo de purificação baseia-se na introdução direcionada de bolhas de ar finamente distribuídas, que são geradas pela saturação induzida pela pressão e subsequente expansão no meio. O objetivo deste trabalho foi investigar a influência de diferentes concepções dos componentes de expansão na qualidade da geração de bolhas de ar e tirar conclusões para uma conceção de sistema optimizada para o processo.
Metodologia
Para os testes, a secção de expansão de uma instalação de flotação em grande escala foi reproduzida à escala laboratorial. Para analisar a distribuição das bolhas, foi construída uma câmara de medição ótica utilizando impressão 3D e equipada com um analisador de difração laser. Além disso, foram utilizados métodos de imagem para analisar visualmente o padrão das bolhas.
Foram comparadas diversas variantes de válvulas de expansão disponíveis no mercado quanto à sua adequação para gerar um padrão de bolhas homogéneo.
Principais conclusões do estudo
Os resultados mostram que a conceção da válvula de expansão tem uma influência significativa na formação e distribuição das bolhas de ar. Em determinadas condições, alguns tipos de válvulas tendem a ter uma distribuição mais alargada do tamanho das bolhas, o que pode influenciar a consistência do processo de flotação. Outros tipos produzem uma distribuição mais uniforme, mas com diferentes requisitos de eficiência energética e de manutenção. A avaliação da válvula ideal depende, portanto, em grande medida, do respetivo objetivo operacional.
Foto: O nosso sistema de flotação ALMA NeoDAF com floculador tubular e o sistema de saturação de ar patenteado ALMA Bubble Booster
A nossa tecnologia: ALMA NeoDAF - flotação eficiente em termos energéticos e de última geração
Os resultados da tese de mestrado são diretamente aplicados no desenvolvimento do nosso ALMA NeoDAF - um sistema de flotação baseado na despressurização que foi especialmente desenvolvido para os requisitos industriais. O sistema de flotação ALMA NeoDAF caracteriza-se por uma entrada de bolhas particularmente eficiente, um design compacto e baixos custos operacionais. Graças à combinação direcionada de precipitação, floculação e flotação de micro-bolhas, alcança uma elevada eficiência de separação com uma grande variedade de águas residuais.
Um componente central do ALMA NeoDAF é o ALMA Bubble Booster - o nosso sistema patenteado de saturação de ar. O ar ambiente é aspirado através de um bocal de fluxo motriz usando o efeito Venturi - sem qualquer geração de ar comprimido que consome muita energia. O resultado: operação eficiente e economizadora de recursos combinada com uma elevada qualidade de microbolhas.
Para garantir que apenas as bolhas finas entram na célula de flotação, a ALMA NeoDAF está equipada com um separador de bolhas de duas fases. Este remove de forma fiável as bolhas de ar maiores que não puderam ser completamente separadas. Isto evita a turbulência, que desestabilizaria o tapete de lamas flotadas, bem como a redissolução de poluentes já separados. A combinação de microbolhas finamente dispersas e um padrão de superfície lisa leva a um desempenho de separação excecionalmente estável.
Outra vantagem do sistema é a descarga de lamas e sedimentos guiada em contracorrente, que permite uma carga uniforme ao longo da célula de flotação e minimiza os efeitos de redissolução. Para além disso, o ALMAWATECH conta com válvulas de membrana automatizadas e de baixa manutenção para a dosagem de ar e a integração inteligente das bolhas de ar na estrutura do floco ("formação de flocos aerofílicos") - para um funcionamento estável e duradouro.
O ALMA NeoDAF é utilizado na indústria alimentar e de lacticínios, na indústria química, por empresas de eliminação de resíduos e no tratamento de superfícies - onde quer que as águas residuais contaminadas com óleo, sólidos ou emulsões precisem de ser pré-tratadas de forma eficiente e com economia de espaço.
Foto: A célula de flotação da nossa instalação de flotação ALMA NeoDAF
Relevância prática e agradecimentos
Os resultados do trabalho fornecem informações importantes para o desenvolvimento futuro do projeto e da engenharia de processos dos nossos sistemas de flutuação - particularmente no que diz respeito à eficiência energética, estabilidade operacional e facilidade de manutenção. No futuro, serão incorporados no projeto e avaliação dos nossos sistemas ALMA NeoDAF.
Gostaríamos de agradecer a David Bandlow a sua excelente cooperação e a sua abordagem cientificamente correta de um tópico técnico com grande relevância prática. Este trabalho é um exemplo bem sucedido de transferência de conhecimentos entre o meio académico e a indústria.
