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Pequenas estações de tratamento de águas residuais de contêiner: uma visão abrangente

Por: Kate Chen
E-mail: nihao@aquasust.com
Date: Mar 20th, 2025

1. O que são pequenas estações de tratamento de águas residuais de contêiner

As pequenas plantas de tratamento de águas residuais de contêiner são modulares, sistemas de tratamento de água móvel que integra os processos de tratamento de águas residuais em contêineres padronizados de remessa. Eles geralmente utilizam tecnologias de biofilme, como reatores de biofilme de leito em movimento (MBBR) e biorreatores de membrana (MBR), geralmente combinados com filtração física e desinfecção química para purificação eficaz. Os principais componentes normalmente incluem:

Casca de contêiner padronizada: construída a partir de materiais resistentes à corrosão, como aço inoxidável ou HDPE, projetados para serem adequados para remessa (tamanhos padrão: 20 pés/40 pés).

Unidades de processo integradas: elas podem incluir telas, câmaras de areia, biorreatores, tanques de sedimentação (em alguns projetos), dispositivos de desinfecção e sistemas de controle automatizados. Modelos avançados também podem incorporar unidades de osmose reversa (RO) para maior qualidade de efluente.

Escalabilidade modular: A capacidade de tratamento pode ser ajustada combinando vários recipientes, permitindo configurações com estágios separados para tratamento primário, biológico e avançado, por exemplo.

2. Recursos de design do núcleo

Compacto e eficiente:

As capacidades de tratamento geralmente variam de 50 a 2.000 m³/dia. Essas plantas geralmente requerem menos espaço em comparação com as plantas tradicionais, potencialmente ocupando uma pegada menor. A economia de espaço exata dependerá do design tradicional específico da planta e da solução contêinerizada implementada.

A tecnologia MBBR pode obter altas taxas de preenchimento de transportadoras de biofilme, o que contribui para a remoção eficiente de poluentes. As taxas de preenchimento na faixa de 60% a 70% são alcançáveis ​​em alguns sistemas, mas as taxas ideais podem variar dependendo da aplicação e design.

Rapiding Deployment and Mobility:

Muitas vezes, exigindo engenharia civil mínima, a instalação em terra preparada normalmente pode ser concluída em 1 a 2 semanas.

Sua transportabilidade os torna adequados para implantação em áreas remotas ou locais temporários, como campos de construção, assentamentos de refugiados e plataformas offshore.

Automação inteligente:

Os sistemas PLC são comumente usados ​​para monitorar parâmetros como pH, oxigênio dissolvido e turbidez, permitindo o controle remoto e alertas de falha.

Alguns sistemas avançados utilizam algoritmos orientados a IA (por exemplo, Waterleaubox®) para otimizar processos como aeração e dosagem química, o que pode levar à economia de energia. A extensão dessas economias pode variar, com alguns sistemas relatando reduções na faixa de 15% a 20% em condições específicas.

3. Processo de tratamento típico

Tratamento primário:

Triagem: remove materiais sólidos maiores, como plásticos e fibras.

Remoção de areia: separa sólidos inorgânicos mais pesados, como areia e cascalho através da sedimentação da gravidade.

Tratamento biológico:

Reatores anaeróbicos/aeróbicos: facilitam a degradação da matéria orgânica (COD/BOD) e a remoção de nitrogênio e fósforo. Alguns sistemas, como o WaterleAubox®, utilizam tanques anaeróbicos para converter orgânicos em biogás, oferecendo potencial para recuperação de energia.

Processo de MBBR: os portadores de biofilme com uma área de superfície alta (por exemplo, 500-800 m²/m³) fornecem uma grande área para o crescimento microbiano, aumentando a eficiência do tratamento em comparação com os sistemas de crescimento suspenso convencionais. O grau de melhoria pode variar dependendo das características específicas das águas residuais e do design do sistema.

Tratamento avançado e desinfecção:

A filtração da membrana (MBR/RO): MBR pode obter alta qualidade de efluente, geralmente atendendo a padrões rigorosos como a classe 1A da China (COD <30 mg/L, NH₃-N <1,5 mg/L). As taxas de recuperação de água de até 90% são alcançáveis ​​com o MBR, e RO pode ser incorporado para níveis de purificação ainda mais altos, adequados para aplicações de reutilização de água.

Desinfecção por UV/cloro: esses métodos são usados ​​para eliminar efetivamente os microorganismos patogênicos, garantindo que a água tratada seja segura para o uso pretendido.

4. Vantagens técnicas

Custo-efetividade:

Os custos de capital podem ser menores em comparação com as obras civis tradicionais em larga escala, pois a produção modular pode reduzir as despesas materiais e de mão-de-obra. A extensão dessa redução pode variar significativamente, dependendo da escala e da complexidade do projeto. Modelos de aluguel, como a opção WaterleAubox® "Zero Capex", podem reduzir ainda mais o investimento inicial.

Os custos operacionais podem ser reduzidos devido a fatores como produção potencialmente menor de lodo. Alguns sistemas relatam reduções de lodo de até 50%, mas isso dependerá dos processos de tratamento específicos e das características das águas residuais.

Adaptabilidade ambiental:

Essas plantas podem ser projetadas para lidar com águas residuais desafiadoras, incluindo aquelas com alta salinidade ou toxicidade (por exemplo, lixiviado de aterro) e podem operar dentro de uma faixa de temperatura de aproximadamente 10 a 40 ° C. O desempenho nos extremos desse intervalo pode exigir considerações específicas do projeto.

A compatibilidade com a energia solar os torna adequados para implantação em locais fora da rede.

Conformidade regulatória:

Esses sistemas podem ser projetados para atender a vários padrões internacionais e nacionais, como a UE EN 12566-3 e os padrões rurais de tratamento de águas residuais domésticas da China, dependendo da configuração e aplicação específicas.

Ao reduzir potencialmente o consumo de energia e a produção de lodo, esses sistemas podem contribuir para os esforços de redução de carbono. A economia estimada de 0,5 toneladas de CO₂ equivalente por tonelada de águas residuais tratadas dependeria de fatores específicos de consumo de energia e emissão e podem variar. Isso se alinha com objetivos mais amplos ambientais, sociais e de governança (ESG).

Esta versão revisada tem como objetivo apresentar uma visão mais equilibrada e realista de pequenas estações de tratamento de águas residuais de contêineres, usando linguagem mais cautelosa e reconhecendo que números específicos de desempenho e custo podem variar dependendo do aplicativo e do design.

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