Embora a tecnologia SBR tradicional ofereça muitas vantagens, ela tem limitações em aplicações de engenharia de afluência contínua, efluente contínuo e em grande-escala. Portanto, pesquisadores e engenheiros desenvolveram uma série de processos SBR aprimorados para melhor se adaptarem às diferentes necessidades de tratamento de águas residuais. Este artigo apresenta sistematicamente cinco principais processos SBR aprimorados.
I. Processo ICEAS – Sistema de Aeração Cíclica Intermitente Estendida
ICEAS (Sistema de Aeração Cíclica Intermitente Estendida)
Características do processo: Uma zona de pré-reação (também chamada de zona de seleção) é adicionada à extremidade influente do SBR tradicional, alterando o modo de operação de influente intermitente para influente contínuo e efluente intermitente.
Melhorias: a zona de pré-reação melhora efetivamente o desempenho de sedimentação do lodo, e o modo de influência contínua é mais adequado para cenários de tratamento com grandes volumes de água.
Principais desvantagens:
(1) O tempo de retenção hidráulica é relativamente longo e a eficiência do tratamento precisa ser melhorada;
(2) O processo de sedimentação é afetado por afluentes contínuos, que podem facilmente causar interferência hidráulica; portanto, o volume influente não deve ser muito grande.
II. Processo CAST – Tecnologia de Lodo Ativado Cíclico
CAST (Tecnologia de Lodo Ativado Cíclico)
O processo CAST, também conhecido como CASS ou CASP, é um dos processos SBR modificados mais utilizados.
Características Estruturais: O reator está dividido em três zonas funcionais:
(1) Zona Seletiva Biológica (condições anaeróbias ou anaeróbias facultativas);
(2) Zona anaeróbia facultativa;
(3) Zona Aeróbica.
Mecanismo Operacional: Durante as fases de afluência e aeração, o lodo da zona aeróbia é devolvido à zona seletiva biológica, utilizando totalmente o lodo para melhorar o desempenho de sedimentação do lodo. A zona anaeróbica facultativa atua como um amortecedor para a qualidade e quantidade da água influente.
Principais vantagens: A zona seletiva biológica inibe efetivamente o amontoamento de lodo, melhora a estabilidade do sistema e melhora significativamente o desempenho de sedimentação do lodo.
III. DAT-Processo IAT – Aeração contínua-Processo em série de aeração intermitente
DAT-IAT (tanque de aeração sob demanda - tanque de aeração intermitente)
Composição do Processo: Consiste em duas partes conectadas em série: um DAT (Tanque de Aeração Contínua) e um IAT (Tanque de Aeração Intermitente).
Mecanismo operacional: A água flui continuamente. As águas residuais entram primeiro no tanque DAT para tratamento biológico preliminar e depois fluem para o tanque IAT, onde a aeração, sedimentação, drenagem e remoção do excesso de lodo são concluídas sequencialmente. Uma parte do excesso de lodo do tanque IAT é devolvida ao tanque DAT.
Principais vantagens:
(1) Alta resistência a cargas de choque;
(2) Alta taxa de utilização do tanque de reação;
(3) Forte adaptabilidade, operação simples e baixo investimento em infraestrutura.
4. Processo UNITANK – Sistema Integrado de Lodos Ativados
UNITANK (Tanque Unificado)
Características do processo: O sistema consiste em três corredores interligados, cada um equipado com um soprador ou sistema de aeração de superfície e um sistema de mistura.
Mecanismo de Operação: Os três corredores funcionam alternadamente como tanques de aeração e tanques de sedimentação em ambas as extremidades. O sistema atinge afluente contínuo e efluente contínuo. Embora a operação geral seja contínua, os tanques individuais operam de forma relativamente intermitente com afluentes e efluentes.
Vantagem principal: Ao alternar a operação de vários tanques, ele resolve o problema de afluentes e efluentes contínuos em SBRs tradicionais, tornando-o particularmente adequado para projetos de tratamento de águas residuais em grande-escala que exigem efluentes contínuos.
V. Processo MSBR – Reator de lote de sequenciamento modificado
MSBR (Reator de lote de sequenciamento modificado)
Características do processo: emprega um projeto de-tanque único e vários{1}}compartimentos para obter operação contínua em um nível de água constante.
Composição Estrutural: Inclui tanque anaeróbio, tanque anóxico, tanque aeróbio e dois tanques SBR (tanque de reação e tanque de efluentes).
Mecanismo de operação: A recirculação do licor misto ocorre no tanque aeróbico, e o afluente continua mesmo durante a fase de efluente, alcançando um modo de operação verdadeiramente contínuo do afluente e do efluente contínuo.
Vantagem principal: Excelente eficiência de remoção de nitrogênio e fósforo e operação constante com nível de água evitam o problema de perda de carga causado por flutuações no nível de água em SBRs tradicionais.
VI. Resumo de Processos Melhorados
Cada um dos cinco processos SBR aprimorados mencionados acima tem seu próprio foco:
ICEAS – alcança influência contínua por meio de uma zona de pré-reação, adequada para operações de pequena e média-escala;
CAST – Melhora o desempenho de decantação do lodo através de zona de seleção biológica, a mais utilizada;
DAT-IAT – Melhora a resistência a cargas de choque e utilização de tanques por meio de conexão em série de-tanques duplos;
UNITANK – Alcança afluentes e efluentes contínuos através da operação alternada de múltiplos tanques;
MSBR – Tanque único com múltiplos compartimentos, operação com nível de água constante, ideal para remoção de nitrogênio e fósforo.
O surgimento desses processos aprimorados tornou o sistema tecnológico SBR mais completo, capaz de se adaptar às diversas necessidades de tratamento de águas residuais, de pequena a grande escala, de simples a complexas.