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Tratamento de Lodos em
Estações de Tratamento de
Efluentes Industriais
Palestrantes: Ademar Cesar Ferreira
Introdução
Efluente
Bruto
Gases
Lodo
Efluente
Tratado
Lodos:
O que são lodos?
Por que desaguar os lodos gerados na ETE?
Tipos de Lodo
Lodos:
Tipos de Lodo Origem
Lodo Químico • Tratamento físico-químico
• Decantador primário
Lodo Biológico • Lodos ativados
• Reatores aeróbios
• Lagoas de estabilização
• Reatores anaeróbios
Classificação e Destino de Lodos:
A caracterização de um lodo é fundamental para
a escolha do método de tratamento que será
aplicável a ele e para a previsão da performance
do sistema escolhido.
Apresentamos a seguir uma classificação dos
lodos conforme sua origem e o seu conteúdo em
materiais coloidais hidrófilos, que são muito
importantes no estudo do comportamento dos
lodos durante o desaguamento.
Lodos Orgânicos Hidrófilos:
É uma das maiores classes de lodo;
caracterizam-se por apresentar grande
dificuldade de desaguamento devido à presença
de grande quantidade de colóides hidrófilos.
Encontram-se nesta categoria os lodos
resultantes de ETE’s biológicas, lodos cujo teor
de materiais voláteis seja alto em relação ao
material seco total e lodos oriundos de ETA’s
onde são usados reagentes químicos tais como:
sulfato de alumínio e/ou cloreto férrico.
Lodos Minerais Hidrófilos:
Estes lodos contém hidróxidos metálicos
formados ao longo dos processos físico-
químicos, por precipitação de íons metálicos
presentes no efluente a tratar ou devido ao
emprego de sais metálicos: de alumínio ou de
ferro.
Lodos Oleosos:
Estes lodos são caracterizados pela presença,
mesmo pequena, de óleos e/ou graxas minerais
ou vegetais que são adsorvidos pelo lodo
hidrófilo ou hidrófobo que se forma como
conseqüência do tratamento aplicado. Como se
pode constatar, este lodo pode ter uma ou outra
característica: hidrofilia ou hidrofobia.
Lodos Minerais Hidrófobos:
Estes lodos são caracterizados pela presença
de grande quantidade de materiais que não
possuem, ou possuem em proporção muito
baixa, água de ligação; como exemplo, temos:
areia, argila, escória, etc. No processo de
desaguamento destes lodos, relativamente fácil,
pode haver perturbação do processo devido a
presença de coagulantes minerais ou produtos
com características de hidrofilia.
Lodos Fibrosos:
Estes lodos são, em geral, fáceis de serem
desaguados, a não ser que haja a presença de
compostos químicos que prejudiquem este
processo de separação.
Fatores que Caracterizam a Natureza dos
Lodos
Concentração em sólidos secos;
Teor em materiais voláteis;
Composição elementar ponderal;
Composição da água intersticial.
Fatores que Caracterizam a Natureza dos
Lodos
Concentração em sólidos secos;
Expressa geralmente em % ou em g/l e que é
determinada por secagem a 105°C, até o peso
constante.
Fatores que Caracterizam a Natureza dos
Lodos
Teor em materiais voláteis;
Expressa em % em peso de materiais sólidos e que é
determinada em forno a 550-600°C.
Fatores que Caracterizam a Natureza dos
Lodos
Composição elementar ponderal;
C e H para avaliar o grau de estabilização ou calcular
o poder calorífico; N e P para avaliar o valor agrícola e
outros elementos.
Fatores que Caracterizam a Natureza dos
Lodos
Composição da água intersticial.
Substâncias dissolvidas, alcalinidade total e parcial,
DQO, DBO, pH, etc.
Condicionamento do Lodo
Condicionamento
consiste em:
Coagulação no caso:
polímeros catiônicos;
cloreto férrico;
Floculação;
Uma grande diminuição da resistência específica do
lodo;
Uma pequena influência sobre a característica de
hidrofilia do lodo.
Os polieletrólitos orgânicos são moléculas
grandes, solúveis em água desenvolvidas a
partir de pequenos elementos construtivos,
denominados monômeros, repetidos numa
longa cadeia.
Os polieletrólitos podem usar um ou mais
métodos de adquirir características
específicas de desempenho.
Floculantes orgânicos são caracterizados
por:
O tipo de carga
A densidade de carga
O peso molecular
A estrutura molecular
O tipo de carga:
É selecionado de acordo com o tipo de
partículas
Aniônico (-) floculante para capturar partículas
minerais.
Catiônico (+) floculante para capturar as
partículas orgânicas.
Não-iônico de uso mais restrito.
A densidade de carga:
A densidade de carga representa a quantidade
de carga + ou - necessária para obter a melhor
floculação na dosagem mais baixa.
Depende do tipo de lodo a tratar. Esta
densidade de carga é principalmente uma
função do teor de matéria orgânica (MO).
A densidade de carga:
O peso molecular:
A escolha do peso molecular, que é o
comprimento da cadeia do polímero, depende do
equipamento utilizado para a desidratação.
Para centrifugação: Um peso molecular de
elevado à muito elevado é mais indicado em
função do cisalhamento elevado aplicado aos
flocos.
Para a filtração: Um peso molecular de baixo
para médio será melhor adaptado para obter
uma boa drenagem.
A estrutura molecular:
Para floculantes catiônicos:
Estruturas lineares: com baixa dosagem e bom
desempenho quando o peso molecular correto é
escolhido.
Estruturas ramificadas: com dosagem média e
excelente desempenho de drenagem.
Estruturas cruzadas: com alta dosagem e
desempenho excepcional de drenagem e de
resistência ao cisalhamento.
Sistemas de Desaguamento
de Lodo
Leitos de Secagem
Leitos de Secagem
calha
entrada
sistema de
drenagem
líquido
filtrado
PLANTA CORTE TRANSVERSAL
soleira drenante
camada suporte lodo
sistema de drenagem
sistema de drenagem
soleira drenante camada suporte
lodo
calha CORTE LONGITUDINAL
Leitos de Secagem
Vantagens Desvantagens
↓ valor de investimento ↑ área requerida
Simplicidade operacional Estabilização prévia do lodo
↓ nível de atenção exigido Influência do clima
↓ consumo de energia elétrica Lenta remoção da torta seca
↓ consumo de produto químico ↑ mão de obra para remoção
Torta com alto teor de sólidos ↑ risco de liberação de odores
Centrífuga - Decanter
Centrífuga - Decanter
Vantagens Desvantagens
Ocupam áreas reduzidas Ruídos e vibrações
Facilidade de instalação Desgaste das lâminas
Alta taxa de carregamento Alto consumo de energia
Operação higiênica Assistência técnica para start up
Fácil operação Manutenção cuidadosa
Usadas para adensamento
Centrífuga
Filtro Prensa
Filtro Prensa
Vantagens Desvantagens
↑ grau de confiabilidade Exige operadores treinados
↑ concentração de sólidos Necessita cal hidratada
Elevada captura de sólidos Elevação do pH a 11,5
Qualidade do efluente líquido Elevado custo operacional
Filtro Prensa
Prensa Desaguadora
Prensa Desaguadora
Vantagens Desvantagens
↓ custo de aquisição Emissão de aerossol
↓ consumo de energia elétrica ↑ consumo de água para
lavagem das telas
Visualização e acessibilidade ao
processo de prensagem
Eventual emissão de odores
↑ número de rolamentos
Prensa Desaguadora
Contipress
Contipress
Vantagens Desvantagens
Totalmente automatizado ↑ Custo de aquisição
Silêncio na operação Necessita dosagem de
polieletrólito
Totalmente fechado (sem
odores)
Necessita de compressor de ar
Desaguamento contínuo Tecnologia nova
Contipress
Filtro Bag
Filtro Bag
Vantagens Desvantagens
Rápida implantação ↑ Custo de disposição do bag
Silêncio na operação Necessita dosagem de
polieletrólito
Totalmente fechado (sem
odores)
Grandes áreas
Desaguamento contínuo
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