Com a aceleração da urbanização, a escala das estações de tratamento de águas residuais está em constante expansão e o problema dos gases odoríferos gerados durante o tratamento de águas residuais torna-se cada vez mais proeminente. Os gases odoríferos não afectam apenas a saúde dos trabalhadores da fábrica, mas também afectam seriamente a qualidade de vida dos residentes circundantes. Portanto, o projeto científico e racional de sistemas de controle de odores de estações de tratamento de águas residuais tornou-se uma parte indispensável e importante da engenharia de proteção ambiental. Este artigo, combinando especificações de projeto de engenharia e dados de casos, apresenta sistematicamente os pontos de projeto de sistemas de controle de odor de estações de tratamento de águas residuais para referência por profissionais de tratamento de água.
I. Coleta de gases odores
O tratamento de gases odoríferos começa com uma coleta eficaz. De acordo com as especificações do projeto, as estações de tratamento de águas residuais normalmente usam sucção de circuito fechado-de pressão negativa para coleta de gases odoríferos, a fim de evitar a difusão de gases odoríferos. Os métodos de coleta comuns são os seguintes:
1. Cobertura Selada
Tampas ou coifas seladas são instaladas em instalações propensas a gerar odores, como tanques de sedimentação primária, tanques de espessamento e estruturas de tratamento de lodo, para evitar o escape de gases.
2. Coleção localizada
Para locais como salas de bombas de entrada e salas com telas de barras, a ventilação de exaustão localizada costuma ser usada para coleta de gás, equilibrando operação e manutenção com economia-efetiva.
3. Coordenação do Sistema de Abastecimento de Ar
Em áreas com movimentação frequente de pessoal, é necessário um sistema de ar complementar ou de fornecimento de ar para manter a estabilidade da coleta de gás.
Em relação aos materiais usados no gabinete fechado, materiais-resistentes à corrosão, como fibra de vidro, placas de aço e UPVC, são comumente usados. O projeto deve considerar tanto a resistência estrutural quanto a durabilidade. Por exemplo, os gabinetes de fibra de vidro são leves e de alta-resistência, adequados para estruturas de vão pequeno a médio; enquanto gabinetes de grandes vãos exigem uma combinação de estrutura de aço e revestimento-resistente à corrosão.
II. Cálculo do Volume de Odor
Após a coleta dos gases odoríferos, a escala do sistema de desodorização precisa ser determinada por meio de cálculos razoáveis de volume de ar. De acordo com as especificações, o volume de ar odorífero é calculado utilizando a seguinte fórmula.
Onde: Q é o volume de ar odorífero coletado pelo sistema de desodorização, m³/h; Q1 é o volume básico de ar coletado na estrutura selada, m³/h; Q2 é o volume de ar suplementar necessário para ventilação interna, m³/h; Q3 é o volume de vazamento e excesso de ar do sistema de tubulação, m³/h, geralmente considerado como 10% de (Q1 + Q2).
Os valores do volume de ventilação para estruturas e ventilação interna são determinados de acordo com os seguintes métodos:
(1) O volume de ar odorífero do poço de sucção da bomba de entrada e do tanque de sedimentação é calculado com base em 10 m³/(m²h) por unidade de área de água, aumentando o volume de ventilação do espaço em 1~2 vezes/h.
(2) Grelhas, transportadores de escória, removedores de areia, transportadores de sedimentação e tremonhas de escória devem ser equipados com tampas. O volume de ar de desodorização é calculado como (0,5 × o volume R da tampa, 7 vezes/h de ventilação) ou a velocidade do ar na abertura da tampa é de 0,6 m/s.
(3) O volume de ar odorífero para o tanque de sedimentação primário é calculado em 2 m³/(m²h) por unidade de área de água, com 1-2 trocas de ar adicionais por hora.
(4) O volume de ar odorífero para o tanque de espessamento de lodo é calculado em 3 m³/(m²h) por unidade de área de água, com 1-2 trocas de ar adicionais por hora.
(5) Os tanques aeróbicos geralmente não requerem desodorização. Se a desodorização for necessária, o volume de ar odorífero é calculado como 110% da taxa de aeração.
(6) O equipamento fechado é calculado com base em 6 a 8 renovações de ar por hora por volume de espaço fechado.
(7) Capôs de máquinas semi-selados são calculados com base em uma velocidade do ar de 0,6 m/s na abertura do capô.
(8) Filtros-prensa de correia (incluindo câmaras de isolamento com passarelas de manutenção) são calculados com base em uma taxa de troca de ar de 7 trocas de ar por hora. O volume de ar de desodorização Q(m³/h)=0.5 × volume da câmara de isolamento R(m³) × 7 trocas de ar por hora. Idealmente, cada câmara da máquina deveria ter 4 entradas de ar. (9) Máquina de desidratação centrífuga, filtro-prensa de correia (somente quando o corpo da máquina está coberto): Volume de ar de desodorização Q (m³/h)=0.5 × volume de cobertura R (m³) × 2 vezes/h. Idealmente, cada tampa deve ter 4 entradas de ar.
(10) Filtro de pressão, filtro de vácuo: Quando uma tampa é instalada, o volume de ar de desodorização Q (m³/h)=0.5 × volume da tampa R (m³) × 7 vezes/h. Idealmente, cada tampa deve ter pelo menos 4 entradas de ar.
III. Projeto de tubulação e velocidade do ar
Os gases odoríferos coletados são transportados até o equipamento de desodorização por meio de dutos. Os seguintes pontos devem ser observados no projeto:
(1) Velocidade do tubo principal: deve ser controlada em 5~10 m/s;
(2) Velocidade do tubo ramificado: deve ser controlada em 3~5 m/s;
(3) Resistência local: curvas acentuadas devem ser evitadas, o layout do tubo deve ser suave e a distância de transporte deve ser encurtada tanto quanto possível;
(4) O tubo deve manter uma inclinação apropriada, geralmente 0,002~0,005;
(5) Deve ser instalada uma saída de drenagem de condensado no ponto mais baixo do duto;
(6) A distância entre a parede externa do tubo e a parede não deve ser inferior a 150~200 mm; a distância entre a tubulação e as vigas, colunas e equipamentos pode ser reduzida em 50 mm em relação à distância da parede, mas não devem ser instaladas juntas soldadas neste local; quando dois tubos são dispostos em paralelo, a distância entre as superfícies externas dos tubos não deve ser inferior a 150~200 mm. As tubulações não devem passar sobre motores, painéis de distribuição ou painéis de instrumentos e não devem obstruir a operação e manutenção de equipamentos, tubulações, válvulas e bueiros; não devem obstruir as operações da grua;
(7) Quando as tubulações estiverem suspensas nas passarelas de pedestres, a folga não deverá ser inferior a 2,0 m (a distância do fundo da tubulação ao solo); quando estiverem acima das estradas, não devem afetar o acesso ao equipamento e devem cumprir os regulamentos nacionais atuais de prevenção de incêndios. Referente à altura dos carros de bombeiros, a folga não deve ser inferior a 4,5 m; a distância entre os suportes dos tubos e a beira da estrada não deve ser inferior a 2,0 m.
Resumo: O projeto de sistemas de desodorização em estações de tratamento de águas residuais é um projeto altamente abrangente que envolve múltiplas disciplinas, como dinâmica de gases, engenharia ambiental e ciência de materiais. Através de cálculos científicos e razoáveis de fluxo de ar, design otimizado de tubos e processos de desodorização eficientes, a emissão de gases odoríferos pode ser efetivamente reduzida, melhorando a qualidade ambiental da área da planta e seu entorno. A longo prazo, os sistemas de desodorização não são apenas “requisitos de protecção ambiental”, mas também uma manifestação importante da responsabilidade social corporativa. Com a crescente sensibilização do público para a protecção ambiental, os futuros sistemas de desodorização em estações de tratamento de águas residuais tornar-se-ão inevitavelmente mais inteligentes e verdes, contribuindo para a construção de belas cidades.