Para aqueles que trabalham no campo do tratamento de águas residuais, há uma pergunta comum que muitos têm ponderado: Um tanque de sedimentação deve ser instalado após o tanque de hidrólise e acidificação? Alguns argumentam que é redundante e simplesmente um desperdício de dinheiro, enquanto outros insistem que é necessário—sem ele, os processos subsequentes podem ser comprometidos. Hoje, vamos detalhar isso em linguagem simples, garantindo clareza tanto para iniciantes quanto para especialistas experientes. Não importa o seu nível de experiência, esta discussão o deixará bem informado.
Primeiramente, é essencial entender o propósito do tanque de hidrólise e acidificação. Simplificando, ele serve como um "especialista em pré-tratamento" no tratamento de águas residuais, visando especificamente a matéria orgânica refratária. Por exemplo, substâncias de grandes moléculas em águas residuais industriais ou gorduras e fibras em esgoto doméstico são decompostas por microrganismos no tanque em moléculas menores—semelhante a picar um grande pedaço de barriga de porco cozida—tornando-as mais fáceis para o tanque aeróbico subsequente "digerir e absorver". Esta etapa também aumenta a biodegradabilidade das águas residuais, efetivamente dobrando a eficiência dos processos de tratamento subsequentes, ao mesmo tempo em que gera biogás, tornando-a uma etapa de "resíduos para recursos".
Mas aqui está o problema: o tanque de hidrólise e acidificação não opera silenciosamente. O lodo dentro deve permanecer suspenso para garantir o contato total com as águas residuais, permitindo que os microrganismos funcionem de forma eficaz. No entanto, essa agitação resulta na água carregando numerosos flocos de lodo finos, sólidos suspensos parcialmente degradados e até mesmo alguns biofilmes envelhecidos e destacados. Se essas substâncias fluírem diretamente para a próxima unidade de tratamento—como um UASB, tanque de oxidação por contato ou tanque de membrana MBR—as consequências podem ser graves.
Vamos primeiro discutir as consequências de não instalar um tanque de sedimentação. Se um reator UASB estiver conectado a jusante, o excesso de sólidos suspensos na água se depositará ao redor do distribuidor UASB. Com o tempo, isso pode entupir os orifícios de distribuição, levando a uma distribuição desigual do fluxo de água. Além disso, o lodo granular interno pode ser arrastado, interrompendo o processo de reação anaeróbica originalmente eficiente. Como resultado, a eficácia do tratamento cai, exigindo paradas frequentes para dragagem, o que é demorado e caro.
Se o sistema for um tanque de oxidação por contato, a situação não será muito melhor. O biofilme no tanque de oxidação por contato cresce no material de enchimento. Quando há excesso de sólidos suspensos na água, eles aderem à superfície do biofilme, bloqueando os caminhos para oxigênio e nutrientes. Como resultado, o biofilme não consegue respirar ou "comer", envelhecendo e se destacando gradualmente. A população microbiana no tanque diminui com o tempo, levando ao tratamento incompleto das águas residuais.
Há também o tanque de membrana MBR comumente usado, que tem maiores requisitos para sólidos suspensos no influente. A mistura de lodo e água do tanque de acidificação por hidrólise é alimentada diretamente no tanque de membrana. Esses pequenos flocos de lodo entopem rapidamente os poros da membrana, levando a uma diminuição do fluxo da membrana e a um aumento acentuado da pressão transmembrana (PTM). Uma membrana que poderia durar de três a cinco anos pode precisar de substituição em um ano, aumentando significativamente os custos. Além disso, a frequência da retrolavagem deve ser aumentada, dobrando a carga de trabalho operacional.
Alguns podem argumentar: "A concentração de lodo no meu tanque de hidrólise e acidificação não é alta, e ter um pouco de resíduo na água não deveria ser um grande problema, certo?" Mas essa linha de pensamento é falha. Mesmo que nada pareça errado a curto prazo, esses sólidos suspensos se acumularão gradualmente nos processos de tratamento subsequentes. É como um ralo doméstico—a queda ocasional de cabelo pode não causar um bloqueio, mas o acúmulo diário acabará levando a um entupimento. Além disso, o excesso de matéria suspensa na água pode comprometer a precisão dos testes de qualidade da água a jusante. Por exemplo, as medições de DQO e DBO podem mostrar resultados mais altos, levando você a acreditar erroneamente que o tratamento é ineficaz e potencialmente o direcionando para o caminho errado.
Quais são os benefícios específicos de adicionar um tanque de sedimentação? Em primeiro lugar, ele permite diretamente a "separação lodo-água". O tanque de sedimentação age como um "filtro", permitindo que a mistura de lodo e água do tanque de hidrólise e acidificação "decanse" lentamente dentro do tanque. Flocos de lodo mais pesados afundam no fundo, enquanto a água limpa flui para fora de cima, reduzindo diretamente a carga nos processos subsequentes. O lodo decantado também pode ser reciclado de volta para o tanque de hidrólise e acidificação. Por um lado, isso ajuda a manter a concentração de lodo no tanque, fortalecendo a população microbiana e melhorando a eficiência da degradação. Por outro lado, reduz o volume de descarga de lodo e diminui os custos de tratamento de lodo, atingindo dois objetivos de uma só vez.
Em segundo lugar, adicionar um tanque de sedimentação pode aumentar a estabilidade de todo o sistema de tratamento. Na indústria de tratamento de águas residuais, a maior preocupação é a "flutuação"—mesmo pequenas mudanças na qualidade do influente ou na taxa de fluxo podem interromper os processos a jusante. Com o efeito de amortecimento do tanque de sedimentação, mesmo que os sólidos suspensos no tanque de hidrólise e acidificação ocasionalmente excedam os padrões, o tanque de sedimentação pode interceptar a maioria das impurezas, impedindo que as flutuações se propaguem para a próxima etapa. Isso equivale a adicionar uma "trava de segurança" a todo o sistema.
É claro que não é necessário instalar um tanque de sedimentação em todos os casos; isso depende das condições específicas de trabalho. Por exemplo, em algumas estações de tratamento de esgoto doméstico de pequena escala, o tanque de hidrólise e acidificação é conectado diretamente a uma unidade integrada compacta, que inerentemente inclui uma função de sedimentação simples. Nesses casos, um tanque de sedimentação separado pode não ser necessário. Da mesma forma, para certas águas residuais industriais, o teor de sólidos suspensos é extremamente baixo e a carga operacional do tanque de hidrólise e acidificação também é mínima, resultando em descarga de lodo insignificante. Se os cálculos confirmarem que isso não tem impacto nos processos subsequentes, também pode ser considerado aceitável omitir o tanque de sedimentação. No entanto, esses cenários são relativamente raros. Na maioria dos casos, especialmente para projetos com altos volumes de tratamento de água, alto teor de sólidos suspensos e requisitos rigorosos de qualidade do influente para processos subsequentes, os tanques de sedimentação são indispensáveis.
Além disso, o projeto do tanque de sedimentação também precisa ser cuidadosamente considerado. Você não pode simplesmente cavar um buraco e usá-lo como um tanque de sedimentação. A área, a profundidade e o tempo de retenção hidráulica do tanque de sedimentação devem ser determinados com base no volume de efluente e na concentração de sólidos suspensos do tanque de acidificação por hidrólise. Por exemplo, se o tempo de residência for muito curto, o lodo pode não afundar completamente; Se for muito longo, ocupará muito terreno e aumentará o investimento. E o tubo de descarga de lodo no fundo da piscina deve ser projetado razoavelmente, com descarga regular de lodo para evitar que o lodo se solidifique no fundo da piscina e afete o efeito de sedimentação.
Em suma, adicionar ou não um tanque de sedimentação ao tanque de acidificação por hidrólise depende dos "requisitos do processo subsequente" e do "impacto dos sólidos suspensos no efluente". Se o processo subsequente for sensível aos sólidos suspensos de entrada, ou se os sólidos suspensos de saída representarem um risco para o sistema, o tanque de sedimentação deve ser adicionado. Isso não é um desperdício de dinheiro, mas um investimento necessário para garantir a operação estável de longo prazo de todo o sistema de tratamento de esgoto. Pelo contrário, se as condições de trabalho forem especiais e, após cálculo profissional, realmente não for necessário, então pode ser economizado, mas deve-se ter cautela para não sacrificar o grande pelo pequeno e, no final, gastar mais custos de manutenção e retificação.
O tratamento de águas residuais é um projeto sistemático, e cada ligação está inter-relacionada. A combinação de tanque de acidificação por hidrólise e tanque de sedimentação pode parecer um pequeno problema, mas na verdade afeta o efeito do tratamento e os custos de operação e manutenção de todo o projeto. Portanto, ao projetar, não tome decisões apressadas. Em vez disso, considere a situação real e consulte profissionais para evitar desvios e realmente fazer o sistema de tratamento de esgoto funcionar.
