Estudo de caso de tratamento de águas residuais de cervejarias -
Processo CIRCOX em uma empresa de Xangai
Este sistema de tratamento de águas residuais de cervejaria tem capacidade de4.800 m³/dia, com o fluxo do processo mostrado emFigura 1-1.
Principais unidades de tratamento
1. Reator IC (circulação interna)
Desenvolvido na década de 1980 porPaques (Holanda)baseado nos princípios UASB, o reator IC consiste em:
- Zona de mistura
- Leito de expansão de lodo
- Zona de polimento
- Sistema de recirculação
Vantagens sobre os processos anaeróbicos convencionais:
✔ Design compacto(Relação altura/diâmetro: 16–25 m de altura, área ocupada pequena)
✔ Baixa produção de lodo(~1% de DQO influente, desidratação fácil)
✔ Energia-eficiente(Auto-circulação via elevador de biogás, sem energia de mistura externa)
✔ Sistema fechado(Controla as emissões de VOC; biogás: 70–80% CH₄, 20–30% CO₂)
2. CIRCOX (Recirculação Interna Fechada Oxidação) Reator
A reator vertical de biofilme aeróbio-cilindro duplo:
- Tubo ascendente interno: Água + ar comprimido fluem para cima, formando biofilme na mídia transportadora (material semelhante a areia-fina).
- Descida externa: O lodo sedimentado retorna à base do reator.
- Seção superior em formato de "tampa-"(diâmetro expandido em ~1/3)para separação-trifásica(biogás/água/lodo).
Principais recursos:
- Excelentes propriedades de sedimentação de lodo (lavagem mínima de biomassa)
- Alta eficiência de tratamento com15–25 g/L VSSconcentração
Fluxo do processo (consulte a Fig. 1-1)
- Coleta de águas residuais→ Poço de entrada → Bomba → Tela rotativa (commonitoramento on-line de pH/temperatura).
- Tanque tampão(misturador submersível para homogeneização) →Tanque de pré{0}}acidificação(3h TRH; conversão parcial de AGV + ajuste de pH/nutriente).
- Reator IC(2h HRT; carga COD:15 kg/(m³·d)) → Reator CIRCOX(1,5h HRT; carga COD:6 kg/(m³·d)).
- Clarificador de lamelas(dosagem de floculante) →Tanque de efluentes(reutilização/descarga parcial).
- Lodo→ Sistema de desidratação.
- Tratamento de gases de escape: Ventilador centrífugo → Torre de purificação (utilizando efluente tratado + álcali diluído).
Parâmetros de projeto
| Tabela 1-1 Parâmetros Principais de Projeto da Unidade de Tratamento | ||||
| Unidade | Dimensões | TRH | Carregamento de COD | Notas |
| Pré-acidificação | Ø6m × H21m | 3h | - | Ajuste de pH/nutrientes |
| Reator IC | Ø5m × H20.5m | 2h | 15 kg/(m³·d) | Rendimento de biogás: 0,35 m³/kg DQOₜₕ |
| Reator CIRCOX | Ø5m (base)–Ø8m (topo) × H18,5m | 1.5h | 6 kg/(m³·d) | SSV: 15–25 g/L |
Desempenho
- Qualidade do efluente(Tabela 1-2): Atende a todos os padrões de descarga.
- Automação: Controle totalmente automatizado (componentes principais IC/CIRCOX importados da Holanda).
| Tabela 1-2 Desempenho do Tratamento de uma Cervejaria Estação de águas residuais em Xangai |
||||
| Parâmetro | Influente | Efluente | ||
| Média | Faixa | Média | Faixa | |
| DQO (mg/L) | 2000 | 1000-3000 | 78 | 50-100 |
| DBO₅(mg/L) | 1250 | 600-1875 | Menor ou igual a 30 | - |
| SS/(mg/L) | 500 | 100-600 | 50 | 10-100 |
| NH₄⁺-N (mg/L) | 30 | 12-45 | 10 | 5-15 |
| Fosfato (mg/L) | - | 10-30 | - | - |
| pH | 7.5 | 4-10 | 7.5 | 6-9 |
| Temperatura (grau) | 37 | 30-50 | ＜40 | - |
Vantagens da combinação IC + CIRCOX:
- Pegada compacta
- Operação-isenta de odores
- Baixo rendimento de lodo
- Alta eficiência de tratamento