tratamento físico químico avançado de águas pluviais ... e controlo de aguas... · decantador...

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

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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

degremont.portugal@degremont.com

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