GEA - Sistemas de Resfriamento Ltda

Transcrição

GEA - Sistemas de Resfriamento Ltda
GEA Sistemas de Resfriamento Ltda
Apresentação 2014
Segmento: TRATAMENTO DE AGUA E EFLUENTES – WWP
GEA Heat Exchangers
Grupo GEA
• Sede: Bochum, Alemanha
• Fundada em 1920 em Bochum, Alemanha
• Nome GEA: “Global Engineering Alliance”
• 20.128 funcionários mundialmente (03/2008)
• Presença em mais de 50 países
• Aproximadamente 250 empresas mundialmente
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Grupo GEA – no BRASIL
Presentes no Brasil há
mais de 36 anos
Grupo GEA – Segmentos de Negócio
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GEA SR – Atuação: Segmentos e Clientes
Açúcar e Álcool
Papel e Celulose
Químico
Siderurgia
Alimentício
Energia
Tratam. Água / Efluentes
Petroquímico
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GEA Sistemas de Resfriamento – GEA SR
Segmento: Tratamento de Água e Efluentes
Eng. André Gomes – Coordenador
Eng. Eduardo Grigoletto - Orçamentos
Prod. de Integração em Tratamento
de Água e Efluentes, 17/04/2014
AESABESP
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GEA SR – Introdução
Para o segmento de tratamento de água e efluentes,
a GEA SR fabrica “Produtos de integração”!
Produtos de integração para sistemas de tratamento de água e
efluentes?
São produtos plásticos especificamente desenvolvidos para obter a maior
eficiência operacional em sistemas de tratamento de água e efluentes,
domésticos e industriais, possuindo características e design próprios de
modo a melhorar a eficiência e facilitar procedimentos de instalação,
operação e manutenção, reduzindo os custos associados a tais tarefas.
Os produtos para o segmento de tratamento de águas e efluentes têm
vindo a ser instalados em todo o mundo ao longo de 30 anos, em todos
os tipos de estações de tratamento, públicas e privadas.
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GEA SR – Áreas de Atuação
Áreas de intervenção da GEA SR
Segmento de Tratamento de Água e Efluentes
- Indústria processadora de frutas e alimentos
- Destilaria
- Refinaria de açúcar
- Industria farmacêutica
- Cervejaria
- Laticínio
- Abatedouro
- Ind. Papel e Celulose
- Esgoto Municipal
- Industrial Têxtil
- Industria Petro e Agroquímica
- Industria de Bebida
- Curtumes
- Chorume de aterro sanitário
- Aquicultura
- Outros (águas para abastecimento doméstico ou industrial, e todo o efluente biodegradavel).
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GEA SR – Linha de Produtos
Linha TUBEdek®
Linha BIOdek®
Módulos Lamelares para decantação /
Enchimentos estruturados para tratamento biológico
sedimentação de sólidos e lodo de ETA e ETE.
(carbono e nitrogênio) e para transferência de massa.
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GEA SR - Produtos e Aplicações
TUBEdek®
BIOdek®
Sedimentação
Crescimento Bacteriano/
Transferência de Massa
Água Potável ou
Processo
Decantação com ou sem floculação
Remoção de nitrogênio
Efluente Municipal ou
Industrial
Sedimentação primária / secundária
(Remoção de carbono, nitrificação e
desnitrificação)
Água Pluvial
Sedimentação
---
Emissão de Gases
---
Lavadores de Gases
Função
Aplicações
Tratamento completo
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TUBEdek® - Introdução
Módulos lamelares TUBEdek
O que são os módulos TUBEdek ?
• Módulos formados por perfis / lamelas soldadas por ultrassom / ferro de solda, sem
requerer qualquer tipo de cola, solvente, etc.
• Os módulos são montados com as dimensões requeridas para o projeto, ao “mm”.
• Apenas o formato da lamela “Chevron” é padronizado; todas as restantes dimensões
são de acordo com o projeto: comprimento, largura, altura, ângulo, etc.
• Os módulos TUBEdek são adaptáveis a qualquer tipo de instalação, dimensões
disponíveis, e formato do reservatório (retangular, quadrado, circular, etc).
Para que servem ?
• Remoção de sólidos em Decantadores Primários, com e sem etapa de coagulação /
floculação prévia (Tratamento Primário), em estações de tratamento de água para
abastecimento doméstico e industrial.
• Remoção de sólidos e lodo em Decantadores, antes e / ou após a etapa de tratamento
biológico (Decantador Primário e Secundário) em estações de tratamento de efluentes
domésticos e industriais;
• Disponíveis em quatro modelos (FS41.84 / FS41.50 / FS42.50 / KLP 638), conforme a
aplicação, a concentração e características dos sólidos/lodo e parâmetros do projeto.
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TUBEdek® - Princípio de Funcionamento
Funcionamento do TUBEdek
1) O processo é iniciado com a chegada do efluente
juntamente com sólidos em suspensão. O líquido
é derivado em inúmeras saídas, sendo distribuído
homogeneamente por debaixo das lamelas.
2) O líquido segue em sentido ascendente
juntamente com os sólidos pelos canais das lamelas
3) A velocidade dos sólidos pode ser desmembrada
em dois vetores: horizontal (mesmo plano do
canal) e vertical (sentido perpendicular ao
canal).
4) Durante passagem pelo canal, os sólidos cuja
velocidade de sedimentação é superior à
distancia a ser percorrida verticalmente são
decantados na base da lamela.
5) Com a inclinação das placas, o sólido decantado
segue deslizando para fora das lamelas.
6) O lodo é acumulado na base do clarificador, onde
é removido para pós-tratamento.
7) O efluente clarificado é coletado no topo do
decantador, livre dos sólidos, por coletores.
Concepção do produto foi
baseado em CFD (Dinâmica
de Fluxo Computadorizada)
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TUBEdek® - Informações Técnicas
Alguns dados técnicos do produto TUBEdek:
Materiais: PVC (Policloreto de Vinila) ou
PP (Polipropileno)
Temperatura Máxima: 55°C (PVC) e 80° (PP)
Peso seco: 35 a 80 Kg/m³
Inclinação recomendada: 55° a 60°
Área de Sedimentação: 6 a 13 m²/m³
Comprimento do perfil: conforme o projeto (mm)
Montagem: Encaixe longitudinal das 4 linhas de
fixação e aplicação de pontos de solda segundo
o projeto ou a aplicação
Altura do canal (H): 45 a 83 mm (conforme modelo)
H
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TUBEdek® - Desenho e Dimensionamento
Desenho e dimensionamento de
decantadores e de módulos TUBEdek
Em fábrica, os pontos de soldadura por ultrassom
são aplicados segundo a carga de sólidos / lodo
prevista no canal TUBEdek e a aplicação (ETA/ET E).
Os perfis lateriais (bordas) dos m ódulos poderão ter
qualquer largura entre 25 m m (Rs) e 60 m m (Rb).
Conforme a aplicação e as necessidades do projeto, a união
lateral de dois m ódulos poderá form ar um novo canal com pleto,
um canal irregular com bordas sobrepostas, ou novos can ais com
aberturas variáveis - aplicável em m ódulos de form ato circular,
com o em m ódulos lineares (decantadores retangular / quadrado).
Desenho e fabricação de
m ódulos TUBEdek de
m odo a form ar encaixes
perfeitos, sem
sobreposição de perfis. A
união frontal é calculada
para que não ocorra
qualquer sobreposição
de perfis (exceto em
casos particulares).
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TUBEdek® - Desenho e Dimensionamento
Desenho e dimensionamento de
decantadores e de módulos TUBEdek
•Software específico para o desenho de
decantadores com módulos TUBEdek, ou
para o desenho de módulos a partir de uma
vazão e dimensões existentes.
•Cálculo das velocidades associadas à
operação e correção da altura ou
dimensões dos módulos TUBEdek.
•Cálculo do número de peças inteiras e
laterais, metros a utilizar, áreas e volumes
ocupados, efetivos e projetados de
sedimentação, e com possível variação do
ângulo dos módulos.
•Desenho do sistema de suporte, para obter
a melhor configuração e resistência,
promovendo a rápida instalação em obra e
com o menor consumo de materiais.
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TUBEdek® - Desenho e Dimensionamento
Desenho e dimensionamento de
decantadores e de módulos TUBEdek
Aplicação usual: ETE
Aplicação usual: ETA
Seleção de modelos TUBEdek
Aplicação: polimento
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TUBEdek® - Montagem
A montagem das lamelas inicia-se com a preparação da mesa /
gabarito, cuja inclinação, largura e comprimento deve ser
superior às do módulo acabado.
As lamelas TUBEdek são placas únicas e possuem um sistema de
encaixe longitudinal em suas bordas, ao longo de todo o
comprimento, que ao se unirem formam o canal de decantação.
Na última etapa são realizadas soldagens pontuais - pontos de
soldadura - entre as uniões dos perfis, conferindo maior resistência
ao módulo.
Não se aplica colagem ou soldagem química.
2° Fila de perfil
Solda
Perfil
Lateral
Perfil
Lateral
1° Fila de perfil
Largura do módulo
Guia lateral
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TUBEdek® - Montagem
O tempo de montagem dos módulos em fábrica é de aproximadamente 1,1 h / m³ para o
modelo FS41.84, e 2,1 h / m³ para os modelos FS41.50 / FS42.50, independentemente do
número de blocos, com um só operador. A montagem pode ser também realizada em obra.
TUBEdek
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TUBEdek® - Montagem
A união dos perfis é excelente, garantindo total fiabilidade durante o transporte,
instalação, operação e limpeza de módulos TUBEdek!
TUBEdek
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TUBEdek® - Sistema Suporte
Sistema de Trilho
Suportes intermediários
~0,9m
de 0,7 a 1,1m
Largura de até 1,2m
Comprimento / Largura de até 2,4m
Funcionamento
Funcionamento
Os blocos de lamelas são apoiadas em vigas
de fibra de vidro pultrudado (GRP Beams)
com espaçamentos definidos por cálculo,
Blocos de lamelas são apoiados em
toda sua lateral por uma viga.
Características
Características
- Fácil alinhamento
- Módulos podem ter um maior comprimento
ou largura (até 2400 mm)
- Limitação na largura (até 1200 mm)
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TUBEdek® - Sistema Suporte
Suporte para lamelas
(H >1,3 m)
Viga longitudinal:
GRP-Beam
(Fibra de vidro
pultrudado)
Suporte engastado
na parede
Chapa para
fixação do vigas
Viga transversal
(concreto ou aço)
Perfil do GRP-Beam
19 mm de
contato!
O formato da viga GRP mantem a
passagem do fluxo livre e evita a
acumulação de sólidos sobre o
suporte.
GRP-Beam
Comprimento: 3 m (padrão)
Obs: Outros comprimentos
mediante proj eto ou pedido.
Peso: 3,5 kg/m
GRP-Bracket
Apoio
,
em aço carbono galvanizado
ou aço inoxidável.
Carga: Até 500 kg para o
comprimento padrão de 3 m.
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TUBEdek® - Exemplos
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TUBEdek® - Exemplos
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TUBEdek® - Exemplos
efficiency in food and energy processes.
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TUBEdek® - Exemplos
efficiency in food and energy processes.
TUBEdek® - Exemplos
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TUBEdek® - Exemplos
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TUBEdek® - Formas de Fornecimento
Módulos Prontos
•
Os módulos são montados em fábrica, com as dimensões
e configuração de acordo com o projeto. A montagem dos
módulos pode ser realizada para que sejam acoplados
ao sistema suporte (cortes inferiores).
•
É possível executar a montagem de módulos para que
possam
receber
tubulação,
sondas
e
acesso
aos
raspadores na base dos decantadores.
•
Rapidez na instalação de módulos em decantadores.
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TUBEdek® - Formas de Fornecimento
Fornecimento planificado
•
Placas lamelares são fornecidas com comprimento e ângulo
de corte definidos pelo cliente.
•
Sistema de suporte enviado desmontado.
•
Equipe do cliente ou da GEA realiza a montagem dos
módulos in loco conforme cronograma da obra e sob
orientação de supervisor GEA.
•
As lamelas para a montagem dos módulos TUBEdek são
enviadas à obra em pallets ou fardos, ou em embalagem
especificada pelo cliente.
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TUBEdek® - Exemplos de Decantadores
Modelos Retangulares e Quadrados
Coletores do
efluente clarificado
Canal de entrada
do afluente
Canal do efluente
TUBEdek
Decantador
TUBEdek
Canal de
entrada
Correia do
raspador
Módulo pronto
Saída de lodo
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TUBEdek® - Exemplos de Decantadores
Modelos Circulares
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TUBEdek® - Exemplos de Decantadores
Projeto Compacto
Entrada
Efluente
Saída do
Clarificado
Saída de
lodo
Modelo Circular
- Sistema “Plug-in”, de instalação rápida e fácil.
- Diâmetro de 1,45 a 3,40 m (modelos compactos).
Formatos possíveis dos módulos:
- Carga de entrada de 2,0 a 70,0 m³/h.
- Triangular / “pizza”
- Corpo em Fibra de Vidro Pultrudado, PP, etc.
- Cúbicos / paralelepipédicos
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BIOdek® - Vantagens e Beneficios
Considerações finais: Visão Geral & Benefícios
Obra
Módulos
Operação
Menores
Garantia de
dimensões
Performance
dos tanques Configuração
Elevadas
especial para
áreas
Facilidade
sedimentação
específicas de
Comprimento
de limpeza
sedimentação
e ângulo
conforme o
Facilidade no
Área de
Vida útil
projeto
Material
transporte e sedimentação
prolongada
soldado e
instalação
robusto
Sistema de
Suporte simples
Prazo de
montagem
reduzido
Montagem
simples em
fábrica ou
obra
Diferentes
modelos para
cada apliação
Baixo risco de
entupimento
Quimicamente
inerte
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TUBEdek® - Processos Aplicáveis
O produto TUBEdek é utilizado qualquer etapa
onde ocorra a remoção de sólidos / lodos:
Água potável ou de processo
- Processo físico-químico (floculação e decantação)
- Água de lavagem de filtro
- Remoção de sólidos de águas superficiais ou de
subsolo
- Polimento de água com carga de sólidos
Efluente
- Sedimentação primária
- Lodo ativado com concentração baixa/média de sólidos
- Aquicultura
- Processo físico/químico (floculação/decantação)
- Polimento de efluentes com carga de sólidos (KLP 638)
Água pluvial
- Remoção de sólidos e areia
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TUBEdek® - Módulos e Lamelas de Decantação
Módulos TUBEdek montados por
ultrassom, prontos para instalação.
Perfis para
montagem em obra.
Simplicidade e
resistência no transporte.
Configurações específicas
para projetos especiais.
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BIOdek® - Introdução
Enchimento estruturado BIOdek
O que é o enchimento estruturado BIOdek ?
• São blocos de chapas de PP e PVC, soldadas ou coladas, com áreas superficiais
específicas de até 400 m²/m³ e um índice de vazios superior a 97%, fabricadas em canal
cruzado, vertical e misto, em função da aplicação e parâmetros de desenho.
Para que serve ?
• De uma forma simplificada, várias populações de microrganimos (autotróficos,
heterotróficos, aeróbios, anaeróbios, facultativos, termófilos, mesófilos, etc.), crescem
e proliferam aderidos a qualquer superfície (biofilme / biomassa aderida), se providos
com os nutrientes necessários para seu desenvolvimento (na presença ou não de O2).
Os sistemas de tratamento biológico de efluentes são desenhados e operam de acordo
com a capacidade de degradação dos compostos a remover (medidos como DBO, DQO,
NTK, NH3-N, NO2-N, NO3-N, etc) – Remoção de carbono e / ou remoção de nitrogênio.
Entre outros fatores, quanto maior a superfície disponível para a fixação e crescimento
do biofilme e maior a facilidade com que o alimento e O2 chegam aos microrganismos,
maior será a massa de compostos removida, e portanto maior a eficiência do sistema.
• O BIOdek é o meio de suporte mais eficiente para crescimento de biomassa / biofilme
aderido em sistemas de tratamento biológico em leito fixo, na presença ou não de O2.
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BIOdek® - Processo de Fabricação
Produção do BIOdek
1. A fabricação é iniciada com a especificação do uso do produto
para que possa ser definida a formulação da matéria-prima
e
aditivos
(anti-UV,
flamabilidade,
temperatura
e
pigmentação). Todo o processo é totalmente automatizado.
2. Após definida a composição do produto, o material é aquecido
e passa por um processo de extrusão. Nessa etapa é obtida
a lâmina do filme plástico com a espessura requerida.
3. Na etapa seguinte, o filme plástico passa por um processo de
vácuo-formação (mod. FB/FC) ou extrusão por alto-relevo
(mod. KFx/KVx) para conferir à lâmina as características
necessárias para o enchimento estruturado requerido
(rugosidade, ondulação e configuração do canal).
4. A lâmina contínua é então cortada de forma automática,
obtendo-se folhas / chapas com um comprimento padrão de
2,4 m. Para projetos especiais ou por pedido, o comprimento
das folhas / chapas poderá ser outro (2,0 m, 2,185 m, etc.)
5. A última etapa do processo é a união das chapas / folhas
plásticas através de o procedimento de colagem (se em PVC)
ou de soldagem (se em PP), para a obtenção dos blocos de
BIOdek, de dimensões padrão de 2,4 x 0,3 x 0,6 m (L*W*H),
embora para projetos especiais, possam ter outras.
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BIOdek® - Processo de Fabricação
Montagem de blocos BIOdek – Colagem (PVC)
O procedimento de montagem de enchimento estruturado BIOdek é
realizado através da colagem das folhas de PVC ou através de
soldadura das folhas de PP, obtendo-se os blocos prontos a instalar.
A colagem de folhas de PVC requere a utilização de uma mistura de
cola e solvente que, na proporção correta, proporciona um bloco rígido
e totalmente coeso. Cada folha é introduzida através de uma máquina
de rolos, cujas posições são reguladas de acordo com o modelo de
enchimento a formar, para que somente seja aplicada a mistura de
colagem nos pontos onde efetivamente duas chapas estão em contato,
não sendo aplicada nos canais. Estas máquinas, móveis, permitem que
a montagem seja realizada em obra ou nas dependências do cliente.
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BIOdek® - Processo de Fabricação
Montagem de blocos BIOdek – Soldadura (PP)
A soldadura de folhas de PP é realizada através de um
equipamento específico cujo software permite a configuração
do modelo a soldar, o número de folhas por bloco (que indicará
a largura do mesmo), e o tempo de aplicação da solda térmica.
É um processo sem geração de resíduos, que através de até
20.000 pontos de soldadura por m³, garante um produto final
extremamente estável e robusto. Estes equipamentos são
móveis pelo que a montagem poderá ser realizada em obra,
reduzindo drasticamente os custos associados ao transporte.
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BIOdek® - Princípio de Funcionamento
Como funciona o BIOdek?
Os pontos de contato entre as folhas / chapas variam entre
3.500 a 308.000 pontos por m³, e têm uma dupla função:
a) Absorver os esforços mecânicos ao qual o enchimento será submetido.
b) Servir como ponto de redistribuição do fluxo durante a passagem do
fluído pela mídia – excelente capacidade de percolação!
Capacidade de PERCOLAÇÃO
Se for fornecida água em um único
ponto localizado no topo do
enchimento, durante a percolação
o fluxo de água será dividido e
redistribuído
continuamente,
facilitando o escoamento uniforme
do líquido todo o volume do
enchimento.
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BIOdek® - Princípio de Funcionamento
Outro princípio do funcionamento do enchimento estruturado BIOdek reside na ondulação dos
canais de passagem que são revestidos por corrugações, causando turbilhonamento e
otimizando assim a transferência de massa e oxigênio entre o fluído e o biofilme.
Toda esta estrutura, dependendo da altura da ondulação dos canais e do número de
corrugações, fornece áreas para fixação de biofilme de até 400 m² / m³ de enchimento,
reduzindo substancialmente o volume de meio de suporte necessário para obter uma mesma
eficiência de remoção (comparado com outros recheios, como pedra britada, aneis Pall, etc).
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BIOdek® - Processos Aplicáveis
Tratamento de Efluentes com enchimento estruturado BIOdek:
Filtro Biológico Percolador (FBP)
• Tratamento primário: altas taxas com remoção parcial de DBO.
• Tratamento secundário: remoção completa de carbono com nitrificação.
• Tatamento terciário: nitrificação completa da amônia.
Filtro Biológico Submerso (FBS)
• Filtro Biológico Aerado Submerso (FBAS): remoção de DBO e
nitrificação completa.
• Filtro Anóxico (FA): desnitrificação.
Sistema de Biodiscos Rotativos (RBC): remoção de DBO e nitrificação.
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BIOdek® - Processos Aplicáveis
Tratamento de Efluentes com enchimento estruturado BIOdek:
Filtro Biológico Percolador (FBP)
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BIOdek® - Processos Aplicáveis
Tratamento de Efluentes com enchimento estruturado BIOdek:
Filtro Biológico Percolador (FBP)
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BIOdek® - Processos Aplicáveis
Tratamento de Efluentes com enchimento estruturado BIOdek:
Filtro Biológico Submerso (FBS)
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BIOdek® - Processos Aplicáveis
Tratamento de Efluentes com enchimento estruturado BIOdek:
Filtro Biológico Submerso (FBS)
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BIOdek® - Processos Aplicáveis
Tratamento de Efluentes com enchimento estruturado BIOdek:
Sistema de Biodiscos Rotativos (RBC)
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BIOdek® - Processos Aplicáveis
Tratamento de Efluentes com enchimento estruturado BIOdek:
Sistema compactos: filtros aerados submersos e filtros anaeróbios
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BIOdek® - Comparativo Operacional
Comparativo operacional entre BIOdek e meios de suporte randômicos para aplicações
de leito fixo (pedra britada, mídias e peças plásticas de disposição aleatória)
(Parte 1)
Meios de suporte disponíveis para crescimento aderido / fixo
Meio de suporte
Dimensões
(mm)
Peso específico
(kg/m³)
Área superficial
específica (m²/m³)
Índice de
vazios (%)
Brita 1” – 2,5”
25,4 - 63,5
1249,4 – 1441,7
55,8 – 68,9
40 – 50
Brita 4” – 5”
101,6 - 127
800,9 – 993,2
39,4 – 90,3
50 – 60
Escórias 2” – 3”
50,8 - 76,2
897,0 – 1201,4
55,8 – 68,9
40 – 50
Escórias 2” – 3”
6,2 – 127
800,9 – 993,2
45,9 – 59,1
50 – 60
Mídia randômica
25,4 – 76,2
9,8 – 140
41,2 – 278,9
75– 95
Mídia estruturada std.
1200x600x600
32,0 – 96,1
78,7 – 98,4
94 – 97
Mídia estruturada HS
1200x600x600
32,0 – 96,1
98,4 – 196,9
94 – 97
BIOdek FKC / FKP std
2400x300x600
22 – 54
70 – 240
> 97
BIOdek FC / FKP HS
2400x300x600
25 – 60
195 – 400
> 96
Fonte: Metcalf&Eddy; GEA
efficiency in food and energy processes.
BIOdek® - Comparativo Operacional
Comparativo operacional entre BIOdek e meios de suporte randômicos para aplicações
de leito fixo (pedra britada, mídias e peças plásticas de disposição aleatória)
(Parte 2)
Filtro 1
Filtro 2
Filtros iguais?
Não. Resulta nos
comuns problemas de
falta de eficiência,
odores, colmatação…
• Canais preferenciais
• Zonas mortas (ineficientes)
• Canais preferenciais
• Espoçamentos
• Zonas mortas
Desenho e dimensionamento mássico e hidráulico de filtros/ reatores biológicosde leito fixo com meio de suporte randômico:
Para cada filtro, o cálculo da área disponível para fixação de biofilme é similar, baseado no índice de vazios por m³ (não por todo o
volume), e na área superficialdisponível também por m³, segundo modelos bem conhecidos (mas as peças estãoem contato!).
Para compensar esse fato, podem ser usados nos cálculos apenas os valores de área interna (protegida) das peças (somente aplicável a
mídias randômicas), e por vezes fatores de segurança (aumentando o volume de recheio para a mesma DBO, e de toda a instalação!).
É impossível prever a posição das peças despejadas em um reservatório (random = aleatório) e portanto, é impossível prever a
existência e localizaçãode canais preferenciais e consequentes empoçamentos e zonas mortas!
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BIOdek® - Comparativo Operacional
Filtro biológico com peças randômicas como
meio de suporte para fixação de biofilme.
efficiency in food and energy processes.
BIOdek® - Comparativo Operacional
Filtro biológico com peças randômicas como
meio de suporte para fixação de biofilme.
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BIOdek® - Comparativo Operacional
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BIOdek® - Comparativo Operacional
Comparativo operacional entre BIOdek e meios de suporte randômicos para aplicações
de leito fixo (pedra britada, mídias e peças plásticas de disposição aleatória)
(Parte 3)
Filtro 1
Filtro 2
Filtros iguais
?
Em ambos os filtros, 97% do volume
ocupado em cada filtro é realmente efetivo
e disponível para a fixação de biofilme, para
além de facilitar a percolação, TDH e
aeração através dos canais, evitando a
colmatação. Modelação moderna e validada
em ETEs por todo o mundo (EXPOVAL)
Desenho e dimensionamento mássico e hidráulico de filtros/ reatores biológicosde leito fixo com meio de suporte BIOdek:
Para cada filtro, o cálculo da área disponível para fixação de biofilme é baseado na geometria do volume disponível do próprio filtro, nas
constantes do(s) modelo(s) de BIOdek a utilizar, que estão bem definidas e em modelos avançados (iterativos e diferenciais). A instalação do
enchimento BIOdek no interior do filtro obdece a regras quanto à disposição de cada bloco em cada camada, através de um desenho com a
indicação das posições e eventuais cortes , sendo cada blocofornecido de fábrica com uma numeração indexada ao desenho.
Considerando uma distribuição homogênea do efluente a tratar alimentado ao filtro, e porque as constantes de cada modelo BIOdek estão
perfeitamente definidas e sua instalação é programada, não existe a possibilidade de ocorrência de canais preferenciais, zonas mortas ou
empoçamentos. Se seguidas as instruções de manutenção, a operação do filtro será excelente, sem a necessidade de qualquer intervenção.
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BIOdek® - Comparativo Operacional
Porquê usar BIOdek se existem outros enchimentos / recheios ?
• São enchimentos leves e de estrutura simples, mas são desenhados, calculados e
específicos para cada tipo de aplicação (em função da instalação e dos parâmetros do
processo: DBO, DQO, vazão, SS, NTK, temperatura, recirculação, etc).
• Disponíveis com diferentes áreas superficiais específicas e em diferentes
configurações (cruzada / vertical / mista), podendo ser cortados em qualquer formato.
• Disponíveis em diferentes materiais e modelos, sendo possível montar de um mesmo
modelo com folhas de espessura variável (para diferentes cargas e profundidades).
• Podem ser armazenados ou transportados milhares de metros cúbicos de meio de
suporte em um pequeno volume (para posterior montagem).
• São enchimentos de montagem simples e rápida, em fábrica ou na própria obra.
• Disponível assistência técnica e supervisão da montagem, instalação e operação.
• Apoio técnico no desenho e dimensionamento de novos filtros e reatores, e na reforma
de filtros ou reatores existentes, para qualquer sistema de tratamento de biofilme fixo.
Mais de 30 anos de experiência no dimensionamento e fornecimento de BIOdek,
para diversas aplicações, diferentes efluentes e requerimentos de descarga e
eficiência, nas temperaturas mais extremas, e em todos os continentes.
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BIOdek® - Desenho e Dimensionamento
Desenho e dimensionamento de FBP, FBAS e FA
utilizando enchimento estruturado BIOdek
•Software específico para cada aplicação, com seleção de
modelos BIOdek e obtenção imediata dos valores de
DBO, SS e TKN no efluente tratado a partir dos dados do
projeto, com ou sem recirculação.
•Simulação dos valores de DBO, SS e TKN no efluente e
vazão de recirculação, com indicação dos perfis de
concentração ao longo da profundidade do enchimento e
de forma gráfica, de acordo com a equação de Velz, o
modelo desenvolvido e verificado por Boller & Gujer,
permitindo variação da temperatura de operação.
•Cálculo do número de blocos, do volume e área
superficial disponível e efetiva, carga orgânica
volumétrica e taxas de aplicação hidráulica e mássica.
•Cálculo de parâmetros operacionais e de processo, tais
como o número de braços do distribuidor, velocidade de
rotação e taxa hidráulica [FBP]; constantes biológicas
(taxa de nitrificação, incorporação de N, produção de
lodo, etc) [FBS, FBP]; sistema de suporte, requerimentos
de oxigênio (ventilação natural, forçada e mista), etc.
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BIOdek® - Desenho e Dimensionamento
Desenho e dimensionamento de FBP, FBAS e FA
utilizando enchimento estruturado BIOdek
Seleção de modelos BIOdek
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Desenho e dimensionamento de FBP, FBAS e FA
utilizando enchimento estruturado BIOdek
Seleção de modelos BIOdek
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Capacidadade de carga: De 2.000 kg a 10.000 kg … POR METRO QUADRADO !
Para confirmar a resistência de toda a estrutura, em conjunto com cálculos, blocos de
diferentes modelos e com espessuras variáveis de folha são testados mecanicamente (segundo
a norma DIN 19557) assegurando assim a capacidade de carga para cada aplicação em
particular e para cada projeto específico.
Teste de compressão
153,2 kN/m²
OK !
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BIOdek® - Desenho e Dimensionamento
Fundação e Sistema de Suporte em FBP, FBAS e FA
Função:
- Suportar mídia, biofilme aderido e efluente percolante.
- Permitir a passagem de ar para o enchimento (só FBP/FBAS)
- Permitir e facilitar a circulação de efluente (sem retenções)
Materiais utilizados:
- Madeira, aço, fibra de vidro, concreto, etc.
Vantagens dos enchimentos estruturados BIOdek:
• Peso extremamente mais leve que recheio à base de brita ou
mídias plásticas (4 a 5 vezes já considerando biofilme), o que
resulta em uma redução de custos e simplificaçao da execução.
• Executado com espaçamento entre as vigas de apoio dos
blocos e piso de escoamento do efluente, o que resulta na
correta drenagem do percolado e sólidos.
• Enchimento leve e auto-portante, permitindo o uso de vigas ou
placas com alta porcentagem de vazios: otimizam a passagem
de ar através da base do enchimento, eliminando
entupimentos e a criação de canais preferenciais, que
reduzem consideravelmente a eficiência.
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BIOdek® - Desenho e Dimensionamento
Fundação e Sistema de Suporte em FBP - EXEMPLOS
Opções possíveis, dependendo de cada projeto,
altura do enchimento, carga prevista, etc.
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Exemplo de fundação e
sistema de suporte em
FBP / FBS
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Estes valores foram obtidos para um conjunto de parâmetros não totalmente indicados. Confirme
Parâmetros do projeto:
Q = 1.500 m³/d
DBO = 300 mg/L
NTK = 60 mg/L
2 x D = 17,4 m
H=2m
2 2filters
filtrosparallel
em
paralelo
H = 2m
a GEA os valores
entrada eem
saída, edois
os recomendados
para sua aplicação).
A necessidade de com
dividir
um defiltro
ou mais
é
devida à limitação da altura do filtro que é imposta pelo
meio de suporte. Podem ser considerados dois ou mais
filtros, em série, desde que por necessidade do processo
(remoção de DBO seguido por nitrificação, por exemplo,
etc.)
Construir dois ou mais filtros para operar em paralelo
é um aumento desnecessário de custos!
11 filter
filtro with
com o
doubleda
height
dobro
altura
H = 2m
Efluente calculado:
Calculated
Effluent:
BODDBO:
= 8 mg/L
8 mg/L
TKNNTK:
= 2626mg/L
mg/L
filtersem
in series
22filtros
série
H = 4m
H = 2m
Calculated
Effluent:
Efluente
calculado:
BOD
DBO==22mg/L
mg/L
TKN=
NTK 9= mg/L
9 mg/L
H = 2m
Calculated
Effluent:
Efluente
calculado:
BOD
DBO==22mg/L
mg/L
TKN=
NTK 9= mg/L
9 mg/L
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Tipos de enchimento aplicáveis em FBP:
Macro Estrutura
- Mídia estruturada com canal Cruzado (Cross-Flow)
- Mídia estruturada com canal Vertical (Vertical-flow)
Micro Estrutura
(algumas constantes do BIOdek)
- Abertura do canal: 12 a 38 m
(disponível de 7 a 38 mm)
- Área superficial: 70 a 240 m²/m³ (disponível até 400 m²/m³)
- Corrugação do canal
- Índice de vazios: superior a 97%
- Peso específico: 21 a 55 kg/m³
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Substituição de brita por BIOdek em Filtro Biológico Percolador
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Substituição de brita por BIOdek em Filtro Biológico Percolador
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Substituição de brita por BIOdek em Filtro Biológico Percolador
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Substituição de brita por BIOdek em Filtro Biológico Percolador
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Substituição de brita por BIOdek em Filtro Biológico Percolador
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Substituição de brita por BIOdek em Filtro Biológico Percolador
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Substituição de brita por BIOdek em Filtro Biológico Percolador
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Fundações
Estrutura de Suporte
Coluna Central
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Fundações
Estrutura de Suporte
Coluna Central
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Estrutura de Suporte com
vigas em madeira
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Travamento da parede perimetral (variável, dependendo da
localização, sismologia, e/ou requisitos específicos do projeto)
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Anel inferior em concreto (para suporte da parede perimetral)
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Fechamento da parede perimetral (painéis em Aço, PRFV, etc).
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Fechamento da parede perimetral (painéis em Aço, PRFV, etc).
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Início da disposição do enchimento estruturado BIOdek
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Instalação dos Distribuidores Rotativos
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Instalação dos Distribuidores Rotativos
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Instalação dos Distribuidores Rotativos
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Instalação dos Distribuidores Rotativos
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Instalação dos Distribuidores Rotativos
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Aspecto final do interior do Filtro Percolador
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Aspecto final do exterior do Filtro Percolador
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Aspecto final do Filtro Percolador
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Exemplo de construção e edificação de Filtro Biológico Percolador com BIOdek
Filtro Percolador em Operação
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BIOdek® - Exemplo de Projeto - FBP
Outros exemplos similares de Filtros Biológicos Percoladores da Nova Geração
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Outros exemplos similares de Filtros Biológicos Percoladores da Nova Geração
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BIOdek® - Exemplo de Projeto - FBP
Outros exemplos similares de Filtros Biológicos Percoladores da Nova Geração
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Outros exemplos similares de Filtros Biológicos Percoladores da Nova Geração
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BIOdek® - Pesquisa & Desenvolvimento
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Filtro Biológico Aerado Submerso (FBAS) como opção ao sistema de Lodos Ativados (LA)
• Diferenciais do FBAS
Possível conversão de Lodos Ativados em FBAS
Descarga de efluente com
alto
baixo
conteúdo
conteúdo
de biomassa
de lodos
Reator de Lodos Ativados
Decantador (↑%
(↓% Lodo => ↑↓ volume)
Reator de Leito Fixo
Difusores
Divisão em células
independentes
Retorno de lodo
Notas : • Descarga de efluente com conteúdo reduzido de
lodos => decantador de menor volume.
• Biomassa fixa no reator => menores custos de
desidratação / secagem de lodos (transporte, etc).
• Não requer recirculação de lodos
=> menores custos de instalação.
• Biomassa fixa, não requer
movimento ou resuspensão =>
menor consumo elétrico ou maior
eficiência por kWh consumido.
• Controle do processo devido à
possibilidade de aumento da área
para fixação do biofilme no reator
(diferentes modelos de BIOdek).
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Desenho de elementos do sistema FBAS
• O sistema pode ser usado para a remoção de BOD e
nitrificação (sistema aeróbio), mas também para
desnitrificação (sistema anóxico ou anaérobio).
• Em sistemas aerados, a disposição dos difusores
deverá favorecer o fornecimento de oxigênio através
dos canais do enchimento BIOdek.
• O cálculo da resistência do sistema de suporte e das
camadas de blocos de enchimento é realizado de
acordo com as regras de desenho de FBP, segundo
norma alemã DIN 19557.
• Os suportes podem ser de madeira Bongossi, aço
inoxidável ou vigas de pultrudado / resina isoftálica.
• Os difusores devem poder ser acedidos quando o
tanque estiver esgotado (através da parte central).
• O sistema de fixação do enchimento deverá suportar
uma força de elevação variável conforme a aplicação
e o modelo de enchimento utilizado, podendo ser
instalado na base ou topo dos blocos de enchimento.
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BIOdek® - Vantagens e Beneficios
Considerações finais: Visão Geral & Benefícios
Obra Civil
Menores
dimensões
do reator
Dimensões
reduzidas da
base, fundação
e paredes
Enchimento
Menor consumo
de energia
Leve e
auto
portante
Facilidade no
transporte
Sistema de
Suporte e
Paredes simples
Operação
Elevadas
áreas
superficiais
Elevada
capacidade
de
percolação
Garantia de
Performance
Alto índice
de vazios
Abertura
variável dos
canais
Construção
e instalação
facilitada
Menor
tempo de
execução
Vida útil
prolongada
Baixo risco de
entupimento
Ausência de
odores
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GSR – Tratamento de Água e Efluentes
Muito obrigado
pela sua atenção!
GEA Sistemas de Resfriamento
Condomínio Empresarial Alpha Park – Pavilhão 10
Estrada Municipal, 691 – Bairro Sapezal
CEP: 13337-200 – Indaiatuba – SP
E-mail (geral): [email protected]
Web: www.geasr.com.br
Produtos de Integração para Tratamento de Água e Efluentes
Tel.: (19) 3936-1522
Fax: (19) 3936-1171
Cel.: (11) 9 6185-2132
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