Tratamento de efluentes

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- Processo de Tratamento Biológico na Vale Fertilizantes Unidade 2

- Tratamento Primário

As correntes de Efluentes são divididas: os efluentes fosfatados serão tratados no WWT (Waste Water Treatment) e passarão por lagoas de decantação, tendo dois sistemas de correção de pH.

Os efluentes nitrogenados serão despejados em um tanque, onde se junta com os efluentes sanitários. Esse tanque recebe: Unidade de Amônia, Unidade de Ácido Nítrico, Unidade de Nitrato de Amônio, Torres de Resfriamento Centrais, Lavadoras de Gases / Torre de Absorção da White Martins e BOC, Drenagem Pluvial das áreas passíveis de contaminação com Nitrogênio Amoniacal.

A Lagoa Pulmão tem a função de receber a drenagem pluvial, funcionando como um Pulmão de Águas Pluviais. Esta Lagoa Pulmão de Águas Pluviais para tratamento (LK-7706) é impermeabilizada com manta de PEAD e protegida com concreto para possibilitar limpezas mecânicas. Esta Lagoa está dimensionada com capacidade estimada de 668 m³, dotada de telas removíveis em sua saída que tem por objetivo a remoção de sólidos grosseiros que porventura sejam arrastados pelas águas pluviais. Esta Lagoa é provida de um poço de bombeamento, onde estão instaladas duas bombas centrífugas verticais, com vazão de 400 m³/h.

O Efluente do Processo Nitrogenado (cerca de 220 m³/h) e o Efluente Sanitário (cerca de 30 m³/h), chegam para o tratamento no tanque de Neutralização, com volume de 21 m³, onde ocorre o ajuste de pH do efluente através da adição de Hidróxido de Sódio a 50% e de Ácido Sulfúrico a 98%, o tanque é dotado de um misturador axial que realiza a homogeneização do efluente, e de uma sonda que realiza o controle de pH do tanque.

O Efluente neutralizado verterá para o Tanque de Recalque Neutralizado, com capacidade de 21 m³, de onde será bombeado para o Decantador Longitudinal através de duas bombas centrífugas verticais de 250 m³/h, com inversor de frequência. O Decantador Longitudinal têm a função de remover sólidos sedimentáveis e separar o óleo da água.

O Decantador Longitudinal, com capacidade de 332 m³ realiza a separação dos sólidos sedimentáveis presentes no efluente, bem como a separação do óleo livre. O lodo gerado é arrastado para um poço de coleta dentro do próprio decantador, através de uma ponte removedora de lodo longitudinal, de onde é bombeado através de bombas centrífugas.

O lodo é enviado para o tanque de mistura de lodo, podendo ser recirculado, através de ajustes das válvulas manuais, para a lagoa pulmão de águas pluviais.

O óleo removido através de um coletor de óleo na superfície é coletado em tambores que seguirão para a destinação final.

O efluente segue por gravidade para as lagoas pulmão, com capacidade de 6000 m³, por uma única tubulação derivando para a outra lagoa pulmão com igual capacidade. A interligação entre as lagoas é dada pelo tanque de recalque. Essas lagoas pulmão são impermeabilizadas com manta PEAD. O fato de serem comunicantes deve-se a facilidade de se efetuar manutenção em uma das seções, possibilitando autonomia de operação sem interrupção do tratamento. Os efluentes das Lagoas Pulmão vertem para o Tanque de Recalque, onde duas bombas verticais de 220 m³/h, enviam o efluente com vazão regulada, ou seja, vazão de modo a determinar um fator de carga estipulado, para o Tanque de Aeração, Tratamento Biológico.

Cabe salientar que cada seção da Lagoa Pulmão deve ter volume útil de operação de até 1500 m³. A diferença dos 6000 m³, sem liquido, serve para absorver excedentes de fluxo para tratamento e possibilitar manutenção na ETB, sem comprometer a eficiência do tratamento e especificação dos efluentes para descarte.

- Tratamento Secundário

O sistema de Tratamento Biológico é o sistema de lodos ativados.

No Tanque de Aeração é onde ocorre o processo de Nitrificação. Este tanque tem volume de 2770 m³, possuindo quatro aeradores superficiais de baixa rotação.

Para controle da carga na unidade, existe uma planilha onde são imputados os valores de Nitrogênio Amoniacal no Tanque de Recalque e vazão como resultado teremos a carga química em kg/dia de Nitrogênio Amoniacal.

O oxigênio introduzido no sistema fornece uma oxigenação suplementar para os microrganismos, possibilitando assim, a assimilação e nitrificação do nitrogênio amoniacal presente no efluente.

A assimilação é a utilização de uma parte do nitrogênio amoniacal para a síntese bacteriana e a nitrificação consiste na oxidação do nitrogênio amoniacal em nitrito e depois em nitrato através de processos bioquímicos.

Para o processo de lodos ativados é necessária uma maior concentração de microrganismos e, consequentemente, de uma maior demanda volumétrica de oxigênio.

Cada célula de aeração tem o pH controlado através de um instrumento indicador/controlador, que deverá informar a necessidade de dosagem, de leite de cal a 5%.

Após o Tratamento Biológico o efluente já nitrificado, tem sua vazão dividida em uma caixa de distribuição com câmaras de desgaseificação, com capacidade de 14 m³, eliminando-se o ar que esteja supersaturado no sistema, o qual poderia prejudicar a decantação nos decantadores secundários.

Nesta caixa, caso haja necessidade, será adicionado polieletrólito a uma dosagem de até 2 mg/l, diluído a 0,1%, o qual tem a finalidade de auxiliar a decantação na próxima etapa do tratamento. A preparação da solução de polieletrólito a 0,5% em peso é feita no Tambor de Solução, com capacidade de 2 m³, onde possui um misturador. A preparação da solução é por batelada e manual, adicionando-se água bruta.

Da Câmara de Desgaseificação o efluente segue para os dois Decantadores Secundários, com diâmetro de 16 metros, que funcionam em paralelo. Estes decantadores estão dimensionados para trabalhar com até 70% da vazão total de tratamento, ou seja, 154 m³/h, onde ocorre a separação do efluente tratado do lodo biológico arrastado do Tanque de Aeração. Estes decantadores são dotados de pontes de acionamento periférico que auxiliam a remoção do lodo, coletado por um poço no fundo do decantador e da escuma sobrenadante.

Os decantadores são equipamentos com um sistema de recirculação interno de lodo, no qual, através de um sistema de venturi, o lodo biológico é transferido da periferia do decantador