Para selecionar o meio de leito biológico móvel correto para suas aplicações de águas residuais, você deve considerar alguns fatores diferentes:
Área de superfície da mídia
É necessária uma área de superfície adequada para facilitar o crescimento de microrganismos. A área superficial do meio às vezes se correlaciona com as taxas de biodegradação, mas outros fatores também podem afetar a biodegradação, portanto a correlação não é perfeita.
Em geral, uma estação de tratamento de águas residuais deve maximizar a área de superfície do meio e, ao mesmo tempo, garantir que os suportes do meio atendam às necessidades da instalação em suas outras características. Os transportadores de mídia MBBR no formato de rodas raiadas, por exemplo, oferecem uma enorme área de superfície para seu tamanho, ajudando uma planta a atender às suas necessidades de digestão de resíduos.
Desempenho e taxas de biodegradação exigidas
O desempenho ideal e as taxas de biodegradação são essenciais para ajudar uma estação a movimentar as águas residuais através do tratamento secundário de forma rápida e eficiente. As taxas de desempenho e biodegradação geralmente aumentam com o aumento da área de superfície do meio. Eles também dependem de fatores como características do afluente e do efluente, flutuações nas concentrações de poluentes nas águas residuais, temperatura mínima do tanque e metabolismo biológico dos microrganismos do tanque.
Em geral, para otimizar o desempenho e as taxas de biodegradação, as fábricas devem procurar transportadores de meios MBBR com formato e qualidade de material corretos para fornecer digestão de resíduos eficiente e eficaz.
Design e Forma
Como discutimos acima, o design e o formato dos transportadores de biomídia MBBR ajudam a determinar a eficiência e eficácia da decomposição de resíduos. Os suportes de mídia com formatos recortados complexos tendem a oferecer mais área de superfície por peso de mídia para aumentar o crescimento bacteriano e promover a degradação do biossólido.
O projeto dos transportadores de mídia MBBR também deve proporcionar-lhes uma densidade próxima à densidade das águas residuais. A densidade certa promove uma dispersão uniforme por todo o tanque e garante uma digestão completa dos resíduos. Diferentes materiais oferecem diferentes densidades - os regranulados mais económicos, por exemplo, podem ter flutuações substanciais na densidade entre as peças de suporte, enquanto o polietileno pode proporcionar mais consistência.
Resistência ao desgaste
As características de resistência ao desgaste dos suportes de mídia MBBR determinam como eles atendem às demandas do tratamento de águas residuais. Suportes de mídia mais resistentes duram mais e exigem menos alterações ao longo do tempo. Alguns suportes de mídia MBBR, como os do tipo esponja, têm resistência limitada à abrasão, por isso se desgastam mais facilmente. Os portadores do tipo chip tendem a oferecer melhor resistência e maior vida útil. As versões em formato de tubo podem sofrer desgaste porque o interior dos tubos tende a acumular biomatéria, que então morre e inibe a digestão ativa dos resíduos.
Manutenção
Os sistemas de mídia MBBR requerem relativamente pouca manutenção. Alguns materiais, como o polietileno, duram mais que outros e minimizam as necessidades de manutenção, por isso os gerentes de instalações vão querer analisar diferentes materiais e determinar qual a vida útil que a planta exige para seus meios.
CÁLCULO DE MÍDIA MBBR
Como o volume de mídia MBBR é calculado? Para calcular o número de transportadores de meios que uma instalação pode necessitar para um tanque de águas residuais, deve primeiro determinar a carga orgânica das suas águas residuais. A carga orgânica será mais ou menos igual ao produto da vazão e a diferença entre a concentração do afluente e do efluente.
Carga orgânica=vazão x (concentração influente – concentração efluente)
Depois que uma instalação tiver determinado sua vazão, ela poderá calcular o fornecimento de meio necessário. Geralmente, a quantidade de transportador é igual à carga orgânica das águas residuais dividida pela eficiência de remoção do meio.
Quantidade de transportadora=eficiência de carga/remoção orgânica
Abaixo, utilizamos o produto MBBR19 como exemplo para calcular a quantidade necessária de enchimento para o reator de biofilme.
Parâmetros do produto para MBBR19:
Tamanho: Φ25*12mm
Números de buracos: 19
Material: 100% HDPE virgem branco
Densidade: 0.96-0.98g/cm3
Surface Area: >650m2/m3
Carga BOD5/SA: 2-16g BOD5/m2.dy
Porosity: >85%
Proporção de dosagem: 15-65%
Tempo de formação da membrana: 3-15dias
Eficiência de nitrificação: 400-1200gNH4 N/M3.d
Eficiência de CBO5: 2000-10000g BOD5/M3.d
Eficiência COD5: 2000-15000 gCOD5/M3.d
Temperatura aplicável: 5-60 graus
Life-Span: >15 anos
Parâmetros de tratamento de águas residuais:
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Valor do parâmetro |
Valor |
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Concentração de DBO de entrada |
100 mg/l |
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Concentração de DBO na saída |
20 mg/l |
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Taxa de fluxo |
1000 m3/d |
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Carga de DBO |
80 kg DBO/d |
Cálculo usando área de superfície de biofilme:
Given Surface Area: >650m2/m3,considerado como 650m2/m3
Carga de BOD5/SA: 2-16g BOD5/m2.d,considerado como 9kgBOD5/M3.d
Determine a área total de superfície do biofilme necessária para a remoção de DBO:
Área de superfície total necessária para biofilme=80000g DBO5/dia / 9g DBO5/m2.d=8888.89m2
Calcule o volume de preenchimento necessário:
Volume de preenchimento necessário=8888,88 m² / 650 m²/m³=13,67m³
Cálculo usando eficiência BOD5:
Usando eficiência de tratamento de biofilme: 2000-10000g BOD5/M3.d,considerado como 6kgBOD5/M3.d
Área de superfície total necessária para biofilme=80 kg DBO5/dia / 6 kg DBO5/M3.d=13,33m3
O texto acima é um cálculo aproximado para o preenchimento do MBBR, fornecido apenas para referência. A quantidade de preenchimento necessária precisa ser determinada por engenheiros ou gerentes de instalações, considerando a eficiência de remoção de diferentes preenchimentos e inserindo esses valores na fórmula para determinar o volume de suporte de preenchimento necessário.
Como calcular a quantidade necessária de meio MBBR no tanque?
Converta o volume de mídia necessário em peso (opcional) Se necessário, converta o volume de mídia necessário em peso multiplicando-o pela densidade da mídia MBBR. Abaixo estão os parâmetros de peso da mídia MBBR da Aquasust.
Peso de mídia necessário=Volume de mídia necessário * Densidade
Considere outros fatores Leve em consideração quaisquer fatores adicionais que possam afetar o peso da mídia, como formato irregular do tanque, tempo de retenção hidráulica, requisitos específicos de projeto ou fatores de segurança. Nestes casos, a Aquasust possui ampla experiência em esquemas de reatores de biofilme MBBR e é a sua melhor escolha para engenharia de tratamento de água.
Cálculo da taxa de preenchimento MBBR
A taxa de enchimento do MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) é determinada pelo volume do reator de biofilme e pelo volume de MBBR utilizado. A taxa de enchimento é calculada como o volume da mídia MBBR dividido pelo volume do reator de biofilme. A taxa de enchimento pode afetar a fluidização do tanque MBBR. Se a taxa de enchimento for muito alta, poderá ocorrer uma distribuição desigual do meio sob aeração normal ou intensidade de agitação, levando ao acúmulo e bloqueio do meio.
Para a maioria dos projetos de tratamento de águas residuais, a taxa de enchimento do MBBR está entre 30-35%. Sob aeração normal e intensidade de agitação, o estado de fluidização e a eficiência do tratamento dos reatores de biofilme MBBR são ótimos dentro desta faixa.
Em um reator de desnitrificação MBBR de pequena escala, usando transportadores com conteúdo de 20%, 30%, 40% e 50% de polietileno (PE), respectivamente, a degradação da demanda química de oxigênio (DQO) e nitrogênio no efluente de águas residuais foi estudado sob um tempo de retenção hidráulica (TRH) de 12 horas. As taxas de remoção de nitrato para portadores com 20%, 30%, 40% e 50% de PE foram 94,2±3,8%, 87,6±7,4%, 89,7±11,6% e 94,6±4,0%, respectivamente.
Ao tratar águas residuais com altas concentrações, é necessária uma taxa de enchimento mais elevada. Por exemplo, no tratamento de águas residuais de fábricas de tingimento e papel, a taxa de enchimento do MBBR geralmente não é inferior a 45%. A taxa máxima de preenchimento verificada é atualmente de 67%. Nas zonas aeróbicas, a taxa de enchimento máxima alcançável é de 60% e nas zonas anóxicas é de 50%.
Observe que os cálculos precisos podem variar com base nos requisitos específicos e nas considerações de projeto de cada sistema de tanque aeróbio. Recomenda-se consultar os engenheiros ou especialistas em tratamento de águas residuais da Aquasust para garantir cálculos precisos e seleção ideal do meio para sua aplicação específica.