Ei! Sou fornecedor de Estações de Tratamento MBR e hoje quero conversar sobre como essas plantas lidam com a remoção de nitrogênio e fósforo. É um tópico superimportante no tratamento de águas residuais, então vamos nos aprofundar.
Os princípios básicos do nitrogênio e do fósforo em águas residuais
Em primeiro lugar, porque é que estamos tão preocupados com o azoto e o fósforo nas águas residuais? Bem, esses nutrientes podem causar sérios problemas ambientais se não forem removidos adequadamente. Quando acabam em corpos d'água naturais, podem levar à eutrofização. É quando há um crescimento excessivo de algas e outras plantas aquáticas, que podem esgotar os níveis de oxigênio na água e prejudicar os peixes e outras formas de vida aquática.
O nitrogênio nas águas residuais geralmente vem de coisas como dejetos humanos, resíduos de alimentos e escoamento agrícola. Pode estar em diferentes formas, como amônia, nitrito e nitrato. O fósforo, por outro lado, muitas vezes vem de detergentes, fertilizantes e também de resíduos humanos e animais.
Como funcionam as estações de tratamento MBR
MBR significa Biorreator de membrana. É uma tecnologia bem bacana que combina tratamento biológico com filtração por membrana. Em suma, a parte biológica envolve o uso de bactérias para decompor a matéria orgânica nas águas residuais. Essas bactérias são como pequenas máquinas de limpeza, devorando todas as coisas ruins.
A parte da filtração por membrana é onde as coisas ficam realmente interessantes. As membranas funcionam como uma peneira superfina, separando a água tratada do lodo. Isso significa que podemos obter água tratada de alta qualidade e o lodo pode ser processado posteriormente.
Remoção de nitrogênio em estações de tratamento MBR
Nitrificação e Desnitrificação
Uma das principais maneiras pelas quais as plantas MBR removem o nitrogênio é por meio de um processo de duas etapas chamado nitrificação e desnitrificação.
A nitrificação é o primeiro passo. Neste processo, as bactérias oxidantes da amônia convertem a amônia (NH₃) em nitrito (NO₂⁻) e, em seguida, as bactérias oxidantes do nitrito convertem o nitrito em nitrato (NO₃⁻). Isso geralmente acontece em um ambiente aeróbico, onde há bastante oxigênio.
A desnitrificação é a segunda etapa. Aqui, as bactérias desnitrificantes convertem nitrato em gás nitrogênio (N₂), que pode então ser liberado na atmosfera. Esta etapa acontece em um ambiente anóxico, onde há pouco ou nenhum oxigênio.
Numa planta MBR podemos criar diferentes zonas para facilitar estes processos. Por exemplo, podemos ter uma zona aeróbica para nitrificação e uma zona anóxica para desnitrificação. As membranas também ajudam a reter as bactérias no sistema, para que possam continuar a fazer o seu trabalho de forma eficaz.
Papel do Tempo de Retenção de Lodo (SRT)
O tempo de retenção do lodo também é crucial para a remoção do nitrogênio. Um SRT mais longo permite o crescimento de bactérias nitrificantes de crescimento lento. Essas bactérias são essenciais para o processo de nitrificação. Ao controlar o SRT, podemos garantir que há bactérias suficientes no sistema para converter amônia em nitrato.
Remoção de fósforo em estações de tratamento MBR
Remoção Biológica de Fósforo
A remoção biológica de fósforo é outro método importante em plantas MBR. Algumas bactérias, chamadas organismos acumuladores de polifosfato (PAOs), desempenham um grande papel aqui. Num ambiente anaeróbico, estes PAOs libertam fósforo na água enquanto absorvem matéria orgânica. Então, em um ambiente aeróbico, eles absorvem mais fósforo do que liberam, armazenando-o como polifosfato dentro de suas células.
Quando o lodo é removido do sistema, o fósforo armazenado nos PAOs vai junto. Isso remove efetivamente o fósforo das águas residuais.
Remoção Química de Fósforo
Às vezes, a remoção biológica do fósforo pode não ser suficiente para atender aos rígidos padrões de descarga. É aí que podemos usar a remoção química do fósforo. Podemos adicionar produtos químicos como sais de ferro ou sais de alumínio às águas residuais. Esses produtos químicos reagem com o fósforo para formar precipitados insolúveis, que podem então ser removidos por sedimentação ou filtração.
Equipamentos em Estações de Tratamento MBR para Remoção de Nitrogênio e Fósforo
Espessador de lama de ponte
OEspessador de lama de ponteé um equipamento importante em uma planta MBR. Ajuda na concentração do lodo. Após o tratamento biológico, o lodo contém muita água. O espessador reduz o volume do lodo removendo parte dessa água. Isto é importante porque facilita o manuseio do lodo para processamento posterior, como a desidratação. E como o lodo contém o fósforo armazenado nos PAOs, o manuseio adequado do lodo é crucial para a remoção do fósforo.
Separador de água em espiral
OSeparador de água em espiralé usado no início do processo de tratamento. Ele remove cascalho e areia das águas residuais. Esses materiais podem causar danos aos equipamentos da planta se não forem removidos. Ao eliminar a areia desde o início, podemos garantir que o tratamento biológico e os processos de filtração por membrana funcionem sem problemas, o que, por sua vez, ajuda na remoção de nitrogênio e fósforo.
Sistema UV de águas residuais
OSistema UV de águas residuaisé usado para desinfecção. Após os processos de remoção de nitrogênio e fósforo, a água tratada ainda precisa ser desinfetada para matar quaisquer patógenos nocivos. A luz ultravioleta é uma maneira muito eficaz de fazer isso. Não adiciona nenhum produto químico à água, o que é ótimo para o meio ambiente. E ao garantir que a água tratada é segura, podemos evitar qualquer contaminação potencial dos corpos de água naturais.
Desafios e Soluções
Mantendo condições ideais
Um dos desafios na remoção de nitrogênio e fósforo é manter as condições ideais para as bactérias. Por exemplo, a temperatura, o pH e os níveis de oxigênio dissolvido precisam estar corretos. Se a temperatura estiver muito baixa, as bactérias podem não ser tão ativas. Se o pH estiver muito alto ou muito baixo, também pode afetar seu crescimento e desempenho.
Para resolver isso, podemos utilizar sensores e sistemas de controle para monitorar e ajustar esses parâmetros em tempo real. Isto garante que as bactérias estejam sempre num ambiente feliz, para que possam continuar a remover o nitrogénio e o fósforo de forma eficaz.
Atendendo aos padrões de alta
Outro desafio é cumprir os rigorosos padrões de descarga de nitrogênio e fósforo. Diferentes regiões têm requisitos diferentes e, por vezes, pode ser difícil atingir estes padrões.
Podemos resolver isso usando uma combinação de métodos de tratamento biológicos e químicos. Como mencionei anteriormente, se a remoção biológica não for suficiente, podemos adicionar tratamento químico para reduzir ainda mais os níveis de nitrogênio e fósforo na água tratada.
Por que escolher nossas estações de tratamento MBR
Nossas estações de tratamento MBR são projetadas para serem altamente eficientes na remoção de nitrogênio e fósforo. Utilizamos a mais recente tecnologia e equipamentos para garantir que os processos de tratamento sejam tão eficazes quanto possível. As membranas que utilizamos têm alto fluxo e longa vida útil, o que significa menos manutenção e menores custos operacionais.
Também oferecemos soluções personalizadas. Cada projeto de tratamento de águas residuais é diferente e nós entendemos isso. Por isso, trabalhamos em estreita colaboração com nossos clientes para projetar uma planta que atenda às suas necessidades e exigências específicas.
Contate-nos para compra e consulta
Se você estiver interessado em nossas estações de tratamento MBR ou tiver alguma dúvida sobre a remoção de nitrogênio e fósforo, não hesite em entrar em contato. Estamos aqui para ajudá-lo a encontrar a melhor solução para suas necessidades de tratamento de águas residuais. Quer você seja uma pequena empresa ou uma grande instalação industrial, temos a experiência e os produtos para atender às suas demandas.
Referências
- Metcalf e Eddy. (2014). Engenharia de Águas Residuais: Tratamento e Recuperação de Recursos. McGraw - Hill Educação.
- Tchobanoglous, G., Burton, FL, & Stensel, HD (2003). Engenharia de Águas Residuais: Tratamento, Eliminação e Reutilização. Educação Pearson.
