tratamento físico químico avançado de águas pluviais ... e controlo de aguas... · decantador...
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Tratamento físico químico Tratamento físico químico avançado de águas pluviais: soluções, problemas, oportunidades.
Nuno Saraiva Aguilar – Director Comercial
Encontro Técnico – Controlo de Descargas de Águas Re siduais Urbanas nos Meios Hídricos Maio 12
Programa
• Enquadramento
• Densadeg 2D 100
• Caso pratico 1 – Projecto Toledo, Ohio EUA
Degrémont
• Caso pratico 2 – ETAR de Alverca
• Conclusões
Enquadramento
• A existência de redes unitárias provoca problemas de operação às entidades gestoras seja nas redes seja nos sistemas de tratamento quando ocorrem chuvas,
• Quando os sistemas não estão devidamente concebidos para
Degrémont
• Quando os sistemas não estão devidamente concebidos para lidar com estes fenómenos ocorrem importantes focos de poluição,
• A concepção e exploração dos sistemas de tratamento é dificultada quando os efluentes de tempo de chuva afluem aos sistemas de tratamento,
DENSADEGCoagulação
Água tratada
Floculação
Modulos Lamelares
Armazenamento e dosagem de reagente
Decantador Lamelar para tratamento fisico químico co m recirculação de lamas
Bomba de extracção de lamas
Bomba de reserva
Recolha de amostras
Água potável
Lamas
Efluente Bruto
Preparação de polímero Bomba de
recirculação de lamas
Densadeg - Aplicações
Sto
rmw
ater
Sew
er S
yste
mCombined SewerSystem
CombinedSewerOverflow
By-passof theplant
Waste Water Treatment Plant
346 5
1
Degrémont
2
46 5
DENSADEG APLICAÇÕES
• Tratamento Primário
− de águas residuais (1)
− do bypass numa ETAR (4)
− de trop plein de redes unitárias (Combined Sewage Overflow) (5)
− de águas da chuva (6)
• Remoção de Fósforo em tratamento terciário (2)
• Tratamento Combinado (3)
− Condições de tempo seco: remoção de fósforo
− Condições de tempo húmido: tratamento primário
JAR TESTS
1 - Sem reagentes
- Sem reagentes: 50-60%- Com reagentes: até 95%
Efeito do uso de reagentes na eficiência de remoção de SS
1 - Sem reagentes
2 - Com reagentes
Efluente bruto: SS= 303 mg/L
Dose Coagulante (mg Fe/L) 0 14 21 28 34 41
SS na água tratada (mg/L) 147 20 10 15 14 6
Eficiencia 51% 93% 97% 95% 95% 98%
1 12 2
1 - Floculação sem recirculação de lamas
2 - Floculação com recirculação de lamas
Floculação Início da sedimentação Perto do fim da sedimentação
Efeito da recirculação de lamas no processo de floculação
Com recirculação de lamas :���� Tamanho do floco homogéneo���� Taxa de decantação superior���� Água clarificada mais limpa
1 2 1 2 1 2
Caso 1 – Toledo OhioCaso 1 – Toledo Ohio
Encontro Técnico – Controlo de Descargas de Águas Residuais Urbanas nos Meios Hídricos Maio 12
Toledo, Ohio – High-rate CSO Clarification System Contexto• Em Dezembro de 2002 Toledo assinou um acordo com a USEPA e a EPA de Ohio de forma a
parar com as descargas de águas residuais não tratadas. A cidade de Toledo descarrega os efluentes para o Rio Maumee, que aflui ao Lago Erie.
• A ETAR de Bay View deveria aumentar a sua capacidade dos 832,000 m3/d (220 MGD) para 1,512,000 m3/d (400 MGD) permitindo reduzir as descargas poluentes em 85-90%
• Um estudo foi realizado com a instalação de pilotos com a tecnologia Densadeg e outras tecnologias entre Dezembro de 2002 e Fevereiro de 2003
• Com base nos resultados foi adjudicado o Design à Degrémont; em Novembro de 2006, a maior ETAR de CSO estava construída.
ETAR de Bay View antes da ampliação para tratamento de tempo de chuva
ETAR de Bay View antes das Alterações
Alterações à ETAR com instalação do tratamento avançado de decantação
Dados operacionais e de design da ETAR de Bay View
• A capacidade hidraúlica do sistema de tratamento de CSO é de 878,000 m3/d.
• Cada um dos seis Densadegs® é capaz de tratar (146,000 m3/d), e o caudal minimo para operação de uma linha é de (57,000 m3/d) (2400 m3/h). A carga volumica máxima é de (118 m/h).
• A Etar tem capacidade para tratar aproximadadmente 492,000 m3/d, de caudal • A Etar tem capacidade para tratar aproximadadmente 492,000 m3/d, de caudal antes de enviar os efluentes para o tratamento primário avançado CSO. O início do doseamento de reagentes começa a partir do momento que um volume de 19,000 m3 (5MG) de efluentes de “trop plein” são descarregados na linha pluvial
• Foram doseados 25-40 mg/l de Cloreto Ferrico nos testes de performance para atingir o maximo rendimento de remoção de SST e CBO. Actualmente as dosagens normais são de 20 mg/l contudo pode atingir-se valores mais baixos 10 mg/l. Foi doseado polimero anionico Nalco 8173 a 2.5 mg/l durante os testes de performance mas normalmente a dosagem é inferior - 0.5 mg/l.
Vista da área do sistema de decantação avançado Densadeg após construção
Layout Geral
CSO Layout90 m
43,5 m
Densadegs – Layout e secção
Densadeg Plan and Section 23 m
10,5 m
9 m
Garantias de tratamento e Resultados de funcionamento
• Em condições de ponta de tempo seco os Densadeg devem operar comodecantadores primários e o rendimento de eliminação de SST deve ser superior a 50%.
• Em condições de tempo húmido (700,000 m3/d) os densadeg deverão atingirum rendimento de eliminação de SST >70% ou um efluente com SST <40 mg/l, e uma remoção de CBO de 0,7(CBO Total–CBO Soluvel).
• Em condições severas de tempo húmido (701,000-878,000 m3/d), os densadegdeverão atingir um rendimento de eliminação de SST >60% ou um efluentecom SST <40 mg/l, e uma remoção de CBO de 0,6 (CBO Total–CBO Soluvel).com SST <40 mg/l, e uma remoção de CBO de 0,6 (CBO Total–CBO Soluvel).
Performance para periodos de chuva de curta duração
TSS - Influent and EffluentMarch and April 2008 Wet Weather Events
120
140
160
180
200
Influent
Effluent
0
20
40
60
80
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
mg
/L
81% TSS Removal
Performance para eventos de duração média de tempo húmido
Total Suspended Solids 3-4 JUN 08 Event
600
700
800
900
1000
CSO Influent
Effluent 4E
Effluent 5E
Effluent 6E
0
100
200
300
400
500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Event Hours
mg
/L
93% TSS Removal
Resultados globais da ETAR de Bay View
• Desde Abril 2007, que a Black & Veatch começou a recolher dados de tratamento em situações de tempo húmido para realizar um estudo consolidado.
• Até à data os dados indicam rendimentos de eliminação de SST de até 97% com médias de remoção entre os 80 e os 93%.
• A remoção de CBO atingiu valores superiores a 70% com médias operacionais entre 55 e 70%.
• A eficiencia de remoção de Fósforo no efluente varia entre 70 e 95%.
Caso 2 – ETAR de AlvercaCaso 2 – ETAR de Alverca
Encontro Técnico – Controlo de Descargas de Águas Residuais Urbanas nos Meios Hídricos Maio 12
ETAR de Alverca – Densadeg 2D 100 - Concepção
• Etar de Alverca construída para a Simtejo em 2005 preparada para tratar os efluentes produzidos por 154000 hab equivalentes
• Efluente descarregado na ribeira da verdelha afluente do tejo. Caudal médio em HP de 47087 m3/dia; caudal de ponta de tempo seco de 4414 m3/h; caudal de ponta de tempo húmido de 11772 m3/h
• ETAR preparada para cumprir a legislação em vigor (DL 152/97)
• Degrémont ganhou o concurso para a concepção e construção da ETAR, incluindo na solução variante o Densadeg 2D 100 preparado para tratar um caudal excedente ao caudal de ponta tempo seco – 2,04 m3/s
ETAR de Alverca – Linha de tratamento
• ETAR optimizada do ponto de vista do dimensionamento (Q ponta chuva; Q ponta t seco; Q médio),
• Separação entre caudal de ponta de tempo seco e ponta de chuva,
• Densadeg 2D preparado para funcionar para o caudal de ponta de tempo de chuva ou como primário físico químico,
• Área lamelar de 97 m2 - Superfície ao solo de 357 m2
ETAR de Alverca – Linha de tratamento
• Num sistema lamelar físico químico a área necessária seria 3-4 vezes superior,
• Num sistema de decantação clássico a área necessária seria 25-50 vezes maior,
• Rendimentos de projecto de 82,2% SS; 50% CBO5; 57 % CQO,
• Dosagens obtidas em jar test de 14 ppm de Fecl3 e 1 m/g de Polímero,
Conclusões
• As águas pluviais são um factor importante de poluição em particular quando combinadas com os efluentes domésticos em redes unitárias,
• As infraestruturas para transporte e tratamento dos efluentes em redes unitárias devem estar devidamente dimensionadas para os caudais médios afluentes e preparadas para os episódios pontuais pluviais,
•• Os custos resultantes do investimento em sistemas de tratamento dimensionados para as pontas de tempo de chuva são totalmente desadequados e têm consequências nefastas na operação,
• O Densadeg® é um produto compacto de arranque rápido de configuração optimizada com excelente capacidade de tratamento de SS e CBO,
Obrigado pela vossa atençãoObrigado pela vossa atenção
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