PT846083E - Processo e dispositivo para o tratamento de agua de um processo biologico de decomposicao - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO "PROCESSO E DISPOSITIVO PARA O TRATAMENTO DE ÁGUA DE UM PROCESSO BIOLÓGICO DE DECOMPOSIÇÃO" A invenção refere-se a um processo para o tratamento de água, designadamente condensados e/ou água de lixiviação de um processo biológico de decomposição, e um dispositivo para executar um processo deste tipo. 0 processo biológico de decomposição pode decorrer num sistema fechado e/ou aberto de fermentação. Em especial, trata-se de uma compustão, de preferência uma compustão de resíduos, em particular de resíduos de compostos, que contêm um teor em compostos orgânicos. A compustão pode ser executada num recipiente fechado sob arejamento restrito. Durante o processo de decomposição biológica, trata-se para acima de tudo de um processo biológico de estabilização, em que os compostos, em especial os resíduos, são estabilizados biologicamente, num recipiente fechado sob condições de arejamento restritas. Durante o processo de decomposição biológica pode-se tratar também de um processo de maceração de um processo pós maceração.
Do documento DE-A-44 12 890 é conhecido um processo para a purificação de água, em especial de condensado de um processo de compustão, em que a água é purificada num bioreactor. 0 condensado do processo de compustão é submetido, em primeiro lugar , a uma purificação através de introdução de oxigénio num processo biológico de alta eficiência. De seguida, a biomassa resultante é separada do permeado através de ultrafiltração da água que foi conduzida do sistema. De facto, esta forma do processo pode conduzir, em determinados casos de utilização, a que o permeado do 1 tratamento da água de lixiviação esteja relativamente carregada de CSB e que conduza, de forma relativa, a uma carga de oxigénio elevada. Para além disso é necessário, para o processo anteriormente mencionado, um determinado esforço para as medidas técnicas.
As publicações Patent Abstracts of Japan vol. 012, N° 299 (C-520) , 15. Agosto 1988 & JP 63 069598 A e Patent Abstracts of Japan vol. 096, N° 007, 31. Julho 1996 & JP 08 080499, publicam dispositivos para o tratamento de resíduos orgânicos, onde decorre um tratamento aeróbico-anaeróbico com ultrafiltração e recondução da parte residual. É conhecido um processo do documento EP-A-0 238 148 para a purificação de água, no qual a água é tratada aeróbica-anaerobicamente, submetendo-se a uma hidrólise catalítica. 0 objectivo da invenção consiste em simplificar e melhorar o processo mencionado no inicio, bem como indicar um dispositivo para a execução de um processo desse tipo.
De acordo com a presente invenção, este objectivo é alcançado através das características indicadas na reivindicação 1. Um dispositivo de acordo com a presente invenção para a execução do processo é descrito na reivindicação 5. Outros condições vantajosas, são objecto das reivindicações abaixo.
Uma vez que a água é conduzida a estados alternados aeróbicos e anaeróbicos, compostos perigosos, em especial compostos de azoto, são decompostos de uma forma simples e efectiva.
De acordo com a invenção os produtos do metabolismo, consequência do processo metabólico biológico, são libertados 2
no processo de decomposição biológica, em especial os compostos do metabolismo que são condensáveis, sendo eliminados na corrente de gás do processo de decomposição biológica, em especial por condensação. Os produtos do metabolismo são conduzidos a uma instalação de tratamento de água, na qual a água é conduzida a estados aeróbicos e anaeróbicos alternados. A caracteristica especial dos produtos de metabolismo, em particular dos produtos de metabolismo condensáveis (produtos de condensação) leva assim a que, através das elevadas temperaturas da água formada do processo biológico e da consequente libertação de C02 com a associada modificação do valor de pH, os compostos do metabolismo se libertem, devendo ser tratados de uma forma neutra relativamente ao ambiente. De acordo com a invenção isto é alcançado, por a purificação biológica sob condições óxicas/anóxicas alternadas, em que da nitrificação e desnitrificação se liberta azoto elementar, podendo ser conduzido para a atmosfera. É vantajoso se em primeiro lugar, se se destruirem os compostos de difícil decomposição, através de hidrólise catalítica, e de seguida se submeter a água a estados alternados aeróbicos e anaeróbicos. A hidrólise catalítica pode decorrer através de ozonização. Também são possíveis outras medidas, por exemplo, o tratamento com H202 (peróxido de hidrogénio) e/ou a irradiação com radiação ultravioleta (UV) .
Uma caracteristica da invenção, consiste em associar uma ultrafiltração e uma nanofiltração. A água é então ultrafiltrada e nanofiltrada depois de ter sido submetida a estados alternados aeróbicos e anaeróbicos. Através da ultrafiltração são eliminados no permeado componentes resultantes da carência química de oxigénio (CBS) e de 3 V \
/ carência bioquímica de oxigénio (BSB), que podem ser de novo submetidos a tratamento biológico, ou seja, colocados no recipiente da reacção onde são submetidos a estados alternados aeróbios e anaeróbios. Depois da nanofiltração associada á ultrafiltração, esta eficiência pode ser ainda mais intensa. Através da recondução dos componentes retidos da nanofiltração, os compostos residuais mantêm-se mais tempo no processo de decomposição biológica. Para além disso os nutrientes que se mantêm no extracto retido do recipiente de reacção, no qual a água passa por estados alternados aeróbicos e anaeróbicos, são de novo reconduzidos.
Através da ultrafiltração não são completamente filtrados compostos de difícil decomposição, compostos carbonados de cadeia longa e hidrocarbonetos. Estes compostos são exactamente necessários como fonte de carbono para a decomposição dos compostos azotados. Eles são filtrados pela nanofiltração, em particular removidos e reconduzidos ao processo.
Para compensar eventuais compostos nutrientes em falta, podem ser adicionados este tipo de compostos através de um doseamento vantajoso, exterior ao processo biológico, ou seja introduzidos no recipiente de reacção onde a água está submetida a estados aeróbios e anaeróbios alternados, por exemplo, fosfato, fontes de C e/ou outros resíduos adequados como fonte de C.
Num líquido pobre em compostos nutrientes como condensados de ar de exaustão de um processo de maceração, pretende-se alcançar uma decomposição microbiológica de amónio, por adição de compostos nutrientes sintetizados pela massa de células e que não se encontram neste líquido. Isto decorre, como se mencionou acima, através da recondução de 4
componentes de permeado e/ou através de alimentação pelo exterior.
Dado que podem existir diferenças entre a intensidade do fluxo da ultrafiltração e da nanofiltração, através de outras formas de execução, pode-se sugerir um recipiente tampão entre estes dois passos, no qual a água é introduzida depois da ultrafiltração e antes da nanofiltração. A invenção é para além disso caracterizada por os compostos de difícil decomposição contidos no extracto retido da nanofiltração, serem destruídos por hidrólise catalítica e de seguida reconduzios a um processo em que a água é submetida a estados alternados aeróbios e anaeróbios. Como já se elucidou acima não são completamente removidos por nanofiltração os compostos de difícil decomposição, compostos carbonados de cadeia longa e hidrocarbonetos resultantes da ultrafiltração. Como estes compostos ainda são melhores e mais eficientes para a decomposição dos compostos tóxicos, em especial dos compostos azotados, encontrando-se disponíveis, eles são em primeiro lugar destruídos por hidrólise catalítica, em particular, hidrolisados e de seguida conduzidos ao processo de decomposição. 0 objectivo da presente invenção consiste num dispositivo para efectuar o processo de acordo com a presente invenção, através de um recipiente de reacção, no qual a água pode ser conduzida a estados alternados aeróbios e aneróbios, bem como num dispositivo para destruir compostos de difícil decomposição, através de hidrólise catalítica, um ultrafiltro e um nanofiltro e de preferência um recipiente tampão entre o ou os ultrafiltros e o ou os nanof iltros. Uma canalização liga os nanofiltros ao dispositivo para a destruição de compostos de difícil decomposição, através de hidrólise 5
catalítica. Através desta canalização, o extracto retido na nanofiltração do dispositivo é conduzido à hidrólise catalítica.
Um exemplo de execução da invenção é elucidado seguidamente com o auxílio dos desenhos seguintes. No desenho mostra-se
Figura única: uma representação esquemática de uma instalação de tratamento de água para a execução do processo de acordo com a presente invenção.
Na instalação para tratamento de água da Figura única, representada esquematicamente, esta possui um dispositivo 1 para destruir compostos de difícil decomposição através de hidrólise catalítica, por exemplo, por ozonização ou tratamento de H202 ou radiação de UV. A água de lixiviação de pós-maceração resultante do processo de decomposição biológica e/ou a água de lixiviação de um tratamento de resíduos sólidos é conduzida para o dispositivo 1. A água tratada no dispositivo 1 é de seguida conduzida para o recipiente de reacção 2, no qual a água é submetida a um tratamento alternado aeróbio e anaeróbio. No recipiente de reacção, pode para além disso, ser introduzido um condensado (não tratado) , de preferência resultante de um processo de decomposição biológico. 0 recipiente de reacção 2 possui um dispositivo de agitação 3.
Do recipiente de reacção 2 a água aí tratada, é conduzida para um ultrafiltro 4. O extracto retido é de novo conduzido ao recipiente de reacção 2. 0 permeado é conduzido para um recipiente tampão 5 e daqui conduzido para um 6 nanofiltro 6. 0 permeado do nanofiltro 6 flui como água purificada, em particular, água de consumo. Para além disso pode ser utilizada para o sistema de arrefecimento. 0 extracto retido do nanofiltro 6 é conduzido para o recipiente de reacção 2. Em vez disso, ou adicionalmente, os extractos retidos do nanofiltro 6, podem em parte, ser conduzidos através da canalização 7 do dispositivo 1 para os compostos de difícil decomposição serem destruidos através de hidrólise catalítica. 0 processo de acordo com a presente invenção abre a possibilidade de remover, de forma mais segura e com maior eficiência do que até hoje, compostos orgânicos biológicos de difícil decomposição, em que o controlo da purificação pode decorrer por controlo óptico. Com o processo de acordo com a presente invenção e com o dispositivo de acordo com a presente invenção, os condensados e águas de lixiviação podem ser tratados biologicamente em instalações de tratamento de resíduos. Como se elucida de acordo com o Exemplo, destroiem--se em primeiro lugar nos efluentes através de hidrólise catalítica (por exemplo, ozono, H202, UV) compostos de difícil decomposição. De seguida a água é submetida a estados alternados aeróbios e anaeróbios para a eliminação do azoto, e depois submetidos a uma ultrafiltração e de seguida a uma nanofiltração. Depois de uma separação do permeado controlada opticamente, são adicionados compostos nutrientes que faltam para o processo biológico, no condensado, em particular extracto retido. Entre a ultrafiltração e a nanofiltração sugere-se um recipiente tampão, através do qual se equilibram os diferentes fluxos de ambos os sistemas.
7
Claims (14)
- .¾ ? REIVINDICAÇÕES 1. Processo para o tratamento de condensados e/ou águas de lixiviação de um processo de decomposição biológico, caracterizado por a água ser submetida a estados alternados aeróbios e anaeróbios, por a água ser de seguida ultrafiltrada, por a água após a ultrafiltração ser nanofiltrada, por o extracto retido pela ultrafiltração e/ou pela nanofiltração ser separado e adicionado ao processo pelo qual a água é submetida a estados alternados aeróbios e anaeróbios e por os compostos de dificil decomposição contidos no extracto retido serem destruídos por hidrólise catalítica e de seguida serem adicionados à água que é submetida a tratamentos alternados em estados aeróbios e anaeróbios.
- 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os compostos de difícil decomposição contidos na água serem destruídos por hidrólise catalítica.
- 3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a água depois da ultrafiltração e antes da nanofiltração ser conduzida a um recipiente tampão.
- 4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por serem adicionados os compostos do extracto retido, em especial compostos nutrientes.
- 5. Dispositivo para a execução do processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, 1 com um recipiente de reacção (2) , no qual a água é submetida a estados aeróbios e anaeróbios alternados, um dispositivo (1) para a destruição de compostos de difícil decomposição através de hidrólise catalítica, uma canalização do dispositivo (1) para o recipiente de reacção (2), um ultrafiltro (4) e um nanofiltro (6), que se encontram associados ao reactor (2) , bem como uma canalização (7) do nanofiltro (6) para o dispositivo (1) para a destruição de compostos de difícil decomposição através de hidrólise catalítica.
- 6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por entre o ou os ultrafiltros e o ou os nanofiltros estar previsto um recipiente tampão (5).
- 7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por os compostos de extracto retido, em especial os compostos nutrientes, serem adicionados.
- 8. Processo de acordo com as reivindicações 6 ou 7, caracterizado por os compostos de difícil decomposição contidos no extracto retido da nanofiltração serem destruídos por hidrólise catalítica e de seguida serem conduzidos ao processo pelo qual a água é submetida a estados alternados aeróbios e anaeróbios.
- 9. Dispositivo para a execução do processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores com um recipiente de reacção, onde a água é submetida a estados alternados aeróbios e anaeróbios.
- 10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por um dispositivo para a destruição de 2 compostos de difícil decomposição através de hidrólise catalítica.
- 11. Dispositivo de acordo com as reivindicações 9 ou 10, caracterizado por uma ultrafiltração.
- 12. Dispositivo de acordo com as reivindicações 9 a 11, caracterizado por uma nanofiltração.
- 13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por um recipiente tampão entre o ou os ultrafiltros e o ou os nanofiltros.
- 14. Dispositivo de acordo com as reivindicações 12 ou 13, caracterizado por uma canalização (7) do nanofiltro (6) até ao dispositivo (1) para a destruição de compostos de difícil decomposição por hidrólise catalítica. Lisboa, 4 de Setembro de 20013
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