Filtro Prensa E Prensa Desaguadora 3ya34
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DISCIPLINA DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS PROFª. MARIANA SANTIAGO Tratamento de Lodo por Desidratação : Filtro Prensa e Prensa desaguadora Acadêmicos: Rafael Franco, Pedro Henrique Prates, Daniel Ortega
DESIDRATAÇÃO DE LODO É uma operação que diminui o volume do lodo em excesso por meio da redução de seu teor de água. As principais razões para realizar a desidratação são: Redução do custo de transporte para o local de disposição final; Redução do volume para disposição em aterro sanitário ou uso na agricultura; Melhoria das condições de manejo do lodo e aumento do poder calorífico.
DESIDRATAÇÃO DE LODO A seleção do processo depende do tipo de lodo e da área disponível. São dois métodos:
Natural: a umidade é removida pela evaporação e gravidade.
Mecânico: inclui prensa desaguadora, filtro prensa e centrífuga.
FILTRO PRENSA O sistema de filtro-prensa para remoção de água de lodos funciona de forma intermitente. O lodo é introduzido em câmaras, onde “telas” (mantas) filtrantes estão alojadas. Por meio de aplicação de pressões diferenciais, inicia-se a compressão do material sobre o meio filtrante, fazendo com que o filtrado seja removido, formando-se na câmara uma mistura com teor elevado de sólidos, usualmente denominado de torta.
FILTRO PRENSA O sistema de filtro prensa envolve basicamente duas operações: a primeira é aplicação de pressão sobre a massa (lodo) e a segunda consiste na filtração da água contida na massa. Na figura 5.1 pode-se observar o esquema que ilustra o fenômeno.
FILTRO PRENSA
(Fonte: PROSAB)
FILTRO PRENSA Segundo esse princípio há três tipos de filtro-prensa: • Filtro-prensa de placas; • Filtro-prensa de diafragma; • Filtro-prensa de correia ou esteira; Cada um com suas características próprias.
FILTRO PRENSA Filtro-prensa de placa Os filtros-prensa de placa são constituídos por uma estrutura metálica que tem como guia uma viga, onde as placas são colocadas. Essa guia pode ser superior ou lateral, como mostra a Figura 5.2.
FILTRO PRENSA
FILTRO PRENSA Os filtros de placa tem funcionamento não contínuo, efetuando a prensagem em batelada, onde as câmaras são preenchidas com o lodo e a parte móvel do filtro provoca compressão, de tal maneira que se inicia a formação da torta com a retirada do filtrado através de cada câmara. A torta apresenta concentração de matéria seca de 25% a 35%. O tempo de filtração pode variar de 3 a 5 horas, considerando a carga, filtração propriamente dita e descarga, podendo efetuar até 6 ciclos por dia. Na figura 5.3 tem se um esquema geral do filtro-prensa de placas.
As placas utilizadas nos filtros prensa podem ser construídas com diversos materiais: ferro fundido cinzento, ferro fundido modular, alumínio, aço inox e ligas especiais, poliéster reforçados com fibras sintéticas, polipropileno, madeira, Nekulit (material sintético exclusivo da marca Netzsch). Como meio filtrante normalmente são utilizados tecidos de fibras orgânicas sintéticas, tais com náilon e propileno.
FILTRO PRENSA O ciclo de operação do filtro-prensa pode ser divido em três etapas básicas: a) Enchimento; b) Filtração sob pressão máxima ; c) Descarga de torta. Durante a fase de filtração, a pressão aplicada chega a atingir 17 atm (250 psi). A duração do tempo de cada batelada varia de acordo com a vazão da bomba de alimentação, tipo de lodo, teor de sólidos e filtrabilidade do lodo afluente e tipo, estado e grau de limpeza da tela.
FILTRO PRENSA A duração do tempo de cada batelada varia de acordo com a vazão da bomba de alimentação, tipo de lodo, teor de sólidos e filtrabilidade do lodo afluente e tipo, estado e grau de limpeza da tela. A escolha do tipo de tecido é um fator importante do projeto de filtro-prensa, uma vez que o tecido promove influência direta na eficiência da operação. Assim, a abertura da trama e a espessura do filamento devem ser bem adaptadas ao tamanho da partícula que se deseja reter.
FILTRO PRENSA Os filtros-prensa são largamente utilizados na Europa, principalmente na Inglaterra, e estão se tornando populares nos Estados Unidos. Atualmente, os filtro-prensa são automatizados, reduzindo sobremaneira a necessidade de mão de obra. O peso do equipamento, seu custo de aquisição e a necessidade de substituição regular das telas de filtração fazem com que o uso de filtro prensa seja limitado a ETEs de médio e grande porte.
FILTRO PRENSA
(Fonte: PROSAB)
FILTRO PRENSA Um sistema de filtro-prensa inclui: •Sistema de recebimento e armazenagem do lodo; •Sistema de transferência do lodo; •Sistema de preparo e dosagem de produtos químicos; •Sistema de condicionamento do lodo; •Sistema de alimentação do filtro-prensa; •Sistema de filtração e compressão do lodo; •Sistema de transporte da torta; •Sistema de lavagem dos tecidos.
FILTRO PRENSA A adição de produtos químicos ao lodo bruto visa principalmente melhorar as condições de filtrabilidade do mesmo e a possibilidade de formação de um floco mais compacto. Os produtos químicos normalmente utilizados são: •Cloreto férrico e cal; •Sulfato ferroso e cal; •Sulfato férrico e cal; •Polieletrólitos (polímeros sintéticos).
FILTRO PRENSA Filtro prensa de diafragma O filtro prensa de diafragma é composto por diversas placas individuais intercaladas entre câmara e diafragma, sendo que as placas diafragmas são revestidas por um diafragma elástico formando assim um pacote de placas, denominado misto.
FILTRO PRENSA Cada placa possui um recesso nos dois juntamente com a placa vizinha forma uma entrada do produto nas placas normalmente podendo variar para inferior ou superior, necessidade de cada processo específico.
lados, que câmara. A é central, conforme
FILTRO PRENSA A vazão de filtrado aumenta com a elevação da pressão de pressurização, sem que ocorra alimentação do lodo ao filtro prensa. Como esta técnica, se aumenta o rendimento do filtrado drasticamente, ou seja, as tortas geradas possuem um teor de sólidos maior, diminuindo custos com disposição final, transporte e armazenamento.
Com o sistema de diafragma, o processo de separação sólido/líquido se reduz no tempo de filtração, ou seja, a capacidade especifica da carga é aumentada. Transcorrido os tempos de pressurização prédeterminados, ocorre a despressurização dos diafragmas com posterior descarga das tortas, estes tempos são definidos através de ensaios preliminares ou dados experimentais em função de equipamentos já instalados.
O diafragma é impermeável e tem função de reduzir a espessura da torta na câmara. São placas desenvolvidas para processos de maior produção, permitem ciclos de filtração em média 40% mais rápido que o filtro-prensa de placa.
Prensa desaguadora O filtro-prensa de correia é um equipamento que funciona com o lodo sendo introduzidos entre duas correias, em que uma delas é o meio filtrante. Estas se deslocam entre roletes que promovem a compressão de uma esteira ou correia sobre a outra, provocando a drenagem do líquido. Na figura 5.8 tem se um esquema desse equipamento.
PRENSA DESAGUADORA
O processo de desidratação é efetuado primeiramente por gravidade, removendo nesta primeira etapa, grande quantidade de água presente no lodo. Em seguida, o lodo é prensado em esteiras, aplicando-se uma pressão continua, retirando o excesso de água remanescente, devendo retornar para o tanque de equalização
PRENSA DESAGUADORA A torta é recolhida através de lamina de raspagem e coletada por correia transportadora ou recipiente, com concentração de massa seca variando entre 25% e 35%, a depender da natureza do lodo. Sua grande vantagem é operar continuamente, enquanto que os filtros-prensa de placa operam em bateladas.
Sua utilização é vantajosa para médias e grandes indústrias. No caso de lodo biológico, é necessário o uso de floculantes para formação de flocos volumosos, adensando-se facilmente, podendo ser prensados sem dificuldades. Os floculantes a serem utilizados dependem das características e da natureza do lodo, podendo ser usados polieletrólitos catiônicos ou aniônicos.
A aplicação é feita na tubulação à montante da entrada do filtro ou diretamente na caixa de mistura, provida de agitador vertical de velocidade variável.
VANTAGENS: Como
o equipamento é fornecido com pés de apoio, não é necessária a construção de bases de concreto para apoio do equipamento, facilitando a obra civil Bandejas e Tanque de alimentação em aço inoxidável, reduzindo o problema de corrosão. Equipamento de simples funcionamento e manutenção. Alta redução do volume de lodo gerado em pouco espaço ocupado.
O conteúdo de sólidos final pode chegar a 30%, dependendo do tipo de lodo. Operação contínua, uma vez que não necessita de uma preparação química do lodo dependendo da natureza do lodo. A qualidade do filtrado é superior ao dos filtros convencionais com retenção de sólidos em torno de 95%, podendo ser mandado direto para o processo.
A torta, produzida é mais seca (umidade de 65 a 75%). Economiza também no transporte menos sólidos, transporte menos viagens de caminhão e economia de combustível.
Desempenho típico de prensa desaguadora. Tipo de lodo
Carga Carga de Concentraçã Conc. hidráuli sólidos o de sólidos na ca(m³/h) (kg/h) de sólidos no torta afluente (% ST) (% ST)
Captura de sólidos (%)
Anaeróbio* 6,4-15
318-454
3-5
18-24
95
Aeróbio**
7,3-23
181-318
1-3,0
14-18
92-95
Lodo ativado
10,4 -23
136-272
0,5-1,3
14-18
90-95
Bruto primário
11,4-23
6811.134
4-6
23-25
95
454-681
3-5
23-28
95
Bruto misto 9,1-23 Fonte: Prosab
CORDEIRO, J. S. O problema dos lodos gerados em decantadores de estações de tratamento de águas. EESC/USP - SHS, tese de doutorado, Escola de Engenharia de São Carlos, 342p, 1993. VITÓRIO, C. A. Resíduos sólidos do saneamento: processamento, reciclagem e disposição final. Rio de Janeiro: PROSAB, 2001. http://www.kurita.com.br///Etapas_do_Tratame nto_de_Efluentes.pdf http://www.sanepar.com.br/Sanepar/Gecip/Congressos_Semi narios/Lodo_de_Esgoto/Desidratacao_por_Centrifuga.pdf http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/abes97/serie.pdf
DESIDRATAÇÃO DE LODO É uma operação que diminui o volume do lodo em excesso por meio da redução de seu teor de água. As principais razões para realizar a desidratação são: Redução do custo de transporte para o local de disposição final; Redução do volume para disposição em aterro sanitário ou uso na agricultura; Melhoria das condições de manejo do lodo e aumento do poder calorífico.
DESIDRATAÇÃO DE LODO A seleção do processo depende do tipo de lodo e da área disponível. São dois métodos:
Natural: a umidade é removida pela evaporação e gravidade.
Mecânico: inclui prensa desaguadora, filtro prensa e centrífuga.
FILTRO PRENSA O sistema de filtro-prensa para remoção de água de lodos funciona de forma intermitente. O lodo é introduzido em câmaras, onde “telas” (mantas) filtrantes estão alojadas. Por meio de aplicação de pressões diferenciais, inicia-se a compressão do material sobre o meio filtrante, fazendo com que o filtrado seja removido, formando-se na câmara uma mistura com teor elevado de sólidos, usualmente denominado de torta.
FILTRO PRENSA O sistema de filtro prensa envolve basicamente duas operações: a primeira é aplicação de pressão sobre a massa (lodo) e a segunda consiste na filtração da água contida na massa. Na figura 5.1 pode-se observar o esquema que ilustra o fenômeno.
FILTRO PRENSA
(Fonte: PROSAB)
FILTRO PRENSA Segundo esse princípio há três tipos de filtro-prensa: • Filtro-prensa de placas; • Filtro-prensa de diafragma; • Filtro-prensa de correia ou esteira; Cada um com suas características próprias.
FILTRO PRENSA Filtro-prensa de placa Os filtros-prensa de placa são constituídos por uma estrutura metálica que tem como guia uma viga, onde as placas são colocadas. Essa guia pode ser superior ou lateral, como mostra a Figura 5.2.
FILTRO PRENSA
FILTRO PRENSA Os filtros de placa tem funcionamento não contínuo, efetuando a prensagem em batelada, onde as câmaras são preenchidas com o lodo e a parte móvel do filtro provoca compressão, de tal maneira que se inicia a formação da torta com a retirada do filtrado através de cada câmara. A torta apresenta concentração de matéria seca de 25% a 35%. O tempo de filtração pode variar de 3 a 5 horas, considerando a carga, filtração propriamente dita e descarga, podendo efetuar até 6 ciclos por dia. Na figura 5.3 tem se um esquema geral do filtro-prensa de placas.
As placas utilizadas nos filtros prensa podem ser construídas com diversos materiais: ferro fundido cinzento, ferro fundido modular, alumínio, aço inox e ligas especiais, poliéster reforçados com fibras sintéticas, polipropileno, madeira, Nekulit (material sintético exclusivo da marca Netzsch). Como meio filtrante normalmente são utilizados tecidos de fibras orgânicas sintéticas, tais com náilon e propileno.
FILTRO PRENSA O ciclo de operação do filtro-prensa pode ser divido em três etapas básicas: a) Enchimento; b) Filtração sob pressão máxima ; c) Descarga de torta. Durante a fase de filtração, a pressão aplicada chega a atingir 17 atm (250 psi). A duração do tempo de cada batelada varia de acordo com a vazão da bomba de alimentação, tipo de lodo, teor de sólidos e filtrabilidade do lodo afluente e tipo, estado e grau de limpeza da tela.
FILTRO PRENSA A duração do tempo de cada batelada varia de acordo com a vazão da bomba de alimentação, tipo de lodo, teor de sólidos e filtrabilidade do lodo afluente e tipo, estado e grau de limpeza da tela. A escolha do tipo de tecido é um fator importante do projeto de filtro-prensa, uma vez que o tecido promove influência direta na eficiência da operação. Assim, a abertura da trama e a espessura do filamento devem ser bem adaptadas ao tamanho da partícula que se deseja reter.
FILTRO PRENSA Os filtros-prensa são largamente utilizados na Europa, principalmente na Inglaterra, e estão se tornando populares nos Estados Unidos. Atualmente, os filtro-prensa são automatizados, reduzindo sobremaneira a necessidade de mão de obra. O peso do equipamento, seu custo de aquisição e a necessidade de substituição regular das telas de filtração fazem com que o uso de filtro prensa seja limitado a ETEs de médio e grande porte.
FILTRO PRENSA
(Fonte: PROSAB)
FILTRO PRENSA Um sistema de filtro-prensa inclui: •Sistema de recebimento e armazenagem do lodo; •Sistema de transferência do lodo; •Sistema de preparo e dosagem de produtos químicos; •Sistema de condicionamento do lodo; •Sistema de alimentação do filtro-prensa; •Sistema de filtração e compressão do lodo; •Sistema de transporte da torta; •Sistema de lavagem dos tecidos.
FILTRO PRENSA A adição de produtos químicos ao lodo bruto visa principalmente melhorar as condições de filtrabilidade do mesmo e a possibilidade de formação de um floco mais compacto. Os produtos químicos normalmente utilizados são: •Cloreto férrico e cal; •Sulfato ferroso e cal; •Sulfato férrico e cal; •Polieletrólitos (polímeros sintéticos).
FILTRO PRENSA Filtro prensa de diafragma O filtro prensa de diafragma é composto por diversas placas individuais intercaladas entre câmara e diafragma, sendo que as placas diafragmas são revestidas por um diafragma elástico formando assim um pacote de placas, denominado misto.
FILTRO PRENSA Cada placa possui um recesso nos dois juntamente com a placa vizinha forma uma entrada do produto nas placas normalmente podendo variar para inferior ou superior, necessidade de cada processo específico.
lados, que câmara. A é central, conforme
FILTRO PRENSA A vazão de filtrado aumenta com a elevação da pressão de pressurização, sem que ocorra alimentação do lodo ao filtro prensa. Como esta técnica, se aumenta o rendimento do filtrado drasticamente, ou seja, as tortas geradas possuem um teor de sólidos maior, diminuindo custos com disposição final, transporte e armazenamento.
Com o sistema de diafragma, o processo de separação sólido/líquido se reduz no tempo de filtração, ou seja, a capacidade especifica da carga é aumentada. Transcorrido os tempos de pressurização prédeterminados, ocorre a despressurização dos diafragmas com posterior descarga das tortas, estes tempos são definidos através de ensaios preliminares ou dados experimentais em função de equipamentos já instalados.
O diafragma é impermeável e tem função de reduzir a espessura da torta na câmara. São placas desenvolvidas para processos de maior produção, permitem ciclos de filtração em média 40% mais rápido que o filtro-prensa de placa.
Prensa desaguadora O filtro-prensa de correia é um equipamento que funciona com o lodo sendo introduzidos entre duas correias, em que uma delas é o meio filtrante. Estas se deslocam entre roletes que promovem a compressão de uma esteira ou correia sobre a outra, provocando a drenagem do líquido. Na figura 5.8 tem se um esquema desse equipamento.
PRENSA DESAGUADORA
O processo de desidratação é efetuado primeiramente por gravidade, removendo nesta primeira etapa, grande quantidade de água presente no lodo. Em seguida, o lodo é prensado em esteiras, aplicando-se uma pressão continua, retirando o excesso de água remanescente, devendo retornar para o tanque de equalização
PRENSA DESAGUADORA A torta é recolhida através de lamina de raspagem e coletada por correia transportadora ou recipiente, com concentração de massa seca variando entre 25% e 35%, a depender da natureza do lodo. Sua grande vantagem é operar continuamente, enquanto que os filtros-prensa de placa operam em bateladas.
Sua utilização é vantajosa para médias e grandes indústrias. No caso de lodo biológico, é necessário o uso de floculantes para formação de flocos volumosos, adensando-se facilmente, podendo ser prensados sem dificuldades. Os floculantes a serem utilizados dependem das características e da natureza do lodo, podendo ser usados polieletrólitos catiônicos ou aniônicos.
A aplicação é feita na tubulação à montante da entrada do filtro ou diretamente na caixa de mistura, provida de agitador vertical de velocidade variável.
VANTAGENS: Como
o equipamento é fornecido com pés de apoio, não é necessária a construção de bases de concreto para apoio do equipamento, facilitando a obra civil Bandejas e Tanque de alimentação em aço inoxidável, reduzindo o problema de corrosão. Equipamento de simples funcionamento e manutenção. Alta redução do volume de lodo gerado em pouco espaço ocupado.
O conteúdo de sólidos final pode chegar a 30%, dependendo do tipo de lodo. Operação contínua, uma vez que não necessita de uma preparação química do lodo dependendo da natureza do lodo. A qualidade do filtrado é superior ao dos filtros convencionais com retenção de sólidos em torno de 95%, podendo ser mandado direto para o processo.
A torta, produzida é mais seca (umidade de 65 a 75%). Economiza também no transporte menos sólidos, transporte menos viagens de caminhão e economia de combustível.
Desempenho típico de prensa desaguadora. Tipo de lodo
Carga Carga de Concentraçã Conc. hidráuli sólidos o de sólidos na ca(m³/h) (kg/h) de sólidos no torta afluente (% ST) (% ST)
Captura de sólidos (%)
Anaeróbio* 6,4-15
318-454
3-5
18-24
95
Aeróbio**
7,3-23
181-318
1-3,0
14-18
92-95
Lodo ativado
10,4 -23
136-272
0,5-1,3
14-18
90-95
Bruto primário
11,4-23
6811.134
4-6
23-25
95
454-681
3-5
23-28
95
Bruto misto 9,1-23 Fonte: Prosab
CORDEIRO, J. S. O problema dos lodos gerados em decantadores de estações de tratamento de águas. EESC/USP - SHS, tese de doutorado, Escola de Engenharia de São Carlos, 342p, 1993. VITÓRIO, C. A. Resíduos sólidos do saneamento: processamento, reciclagem e disposição final. Rio de Janeiro: PROSAB, 2001. http://www.kurita.com.br///Etapas_do_Tratame nto_de_Efluentes.pdf http://www.sanepar.com.br/Sanepar/Gecip/Congressos_Semi narios/Lodo_de_Esgoto/Desidratacao_por_Centrifuga.pdf http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/abes97/serie.pdf
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