MixLife BioChip 30 portador de biofilme de alto desempenho usado no tratamento de águas residuais municipais

No passado recente, um carreador de biofilme inovador chamado MixLife BioChip  30, desenvolvido e produzido pela empresa alemã, tem entrado cada vez mais nas notícias no que diz respeito ao tratamento biológico do esgoto municipal/doméstico.  Neste campo de aplicação, o portador de biofilme em forma de chip é insuperável, especialmente quando se trata de nitrificação. 

Anexada à superfície de mídia portadora,  que representa  até  5,500 m²/m³ e que é fornecida na forma de um sistema de poros detalhado, as bactérias nitrificadas altamente sensíveis são otimamente protegidas contra influências mecânicas externas. Apesar da baixa profundidade de difusão do substrato e do oxigênio, as bactérias são fornecidas idealmente de ambos os lados do portador fino (espessura: aproximadamente 1,1  mm  = 0,043”).

A seguir, através da  estação municipal de tratamento de esgoto (STP) com sede na Suíça chamada “oberes  Surbtal” será explicado como é relativamente fácil melhorar significativamente o desempenho de nitrificação dos STP’s existentes, aplicando as mídias MixLife BioChip 30.

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Fig. 1: MixLife BioChip 30 mídia portadora de alto desempenho para biofilmes.
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Fig. 2: Mixlife BioChip colorida

Antes da medida de reconstrução, o STP oberes Surbtal havia sido operado com processo de lodo ativado e foi  originalmente  projetado para tratar  o esgoto correspondente a  16.000  equivalentes populacionais (PE). Em 2012 e 2013, a medida de reconstrução foi realizada em múltiplas etapas pela empresa suíça Techfina SA localizada em Winterthur. O projeto processo-tecnológico do novo estágio de reator biotécnico de cama móvel (MBBR) foi realizado em estreita cooperação com a empresa alemã. Após a reconstrução, o STP trata agora  a contabilidade de esgoto para 20.750 PE sendo projetada para operação permanente automática com processo híbrido (combinação de lodo ativado e processo MBBR).

O escopo da  reconstrução da planta foi o fornecimento do equipamento eletromecânico completo para o tratamento biológico de águas residuais (processo híbrido), das bombas de lodo de retorno, bem como da estação de soprador pela empresa  Techfina  SA.

A etapa de tratamento biológico do STP consiste em três trens idênticos, enquanto cada trem compreende três zonas de tratamento. No âmbito da medida de reconstrução, a respectiva zona de nitrificação de cada trem de tratamento foi equipada com MixLife  BioChip portadores de biofilme de alta performance.

mixlife tratamentodeagua fig3 Biomídia MBBR
Fig. 3: Estação de tratamento de esgoto "oberes Surbtal". A parte de tratamento biológico da planta consiste em três trens de tratamento idênticos
chip tuning fig10 Biomídia MBBR
Fig. 4: Bactérias oxidantes de amônio (vermelhas) e nitrito (verde) em um poro do portador MixLife BioChip™.

Cada estágio de  nitrificação única tem um volume de tanque de reação ativa de 200 m³  (52.834,4 gal) e é preenchido com 27 m³  (7.132,65 gal) de mídias MixLife BioChip. Assim, a fração de preenchimento de mídia portadora representa 13,5% do volume ativo do reator disponível para o processo de nitrificação.

Como mencionado acima, a planta havia sido originalmente operada com processo de lodo ativado. Este é caracterizado pela presença de bactérias degradantes de poluentes na forma de flocos de lodo ativados que se movem livremente no esgoto. Após a reconstrução da planta, as bactérias nitrificantes se ligaram à mídia portadora do MixLife  BioChip. Os  reatores de lodo ativado anteriormente estão sendo operados com processo híbrido (também chamado de IFAS; combinação de MBBR e processo de lodo ativado) enquanto os portadores de biofilme são retidos por um sistema de telas de retenção de mídia portadora instaladas no respectivo reator de nitrificação.

Acompanhada pela carga de poluentes que  aumentou  conforme a meta de atualização  da planta, o aumento correspondente da exigência de oxigênio teve que ser considerado. Consequentemente, a estação de soprador existente estava equipada com sopradores mais poderosos.

Os sistemas de aeração que  haviam sido disponíveis na reação anteriormente foram completamente substituídos por  difusores de membrana semelhante à placa de alto desempenho.

No âmbito da medida de atualização  do STP  oberes  Surbtal, 81 m³  (21.397,9 gal)  do  MixLife BioChip portadores no total foram preenchidos nos tanques de lodo ativados anteriormente em percentuais semelhantes. Portanto, o conceito de tratamento foi alterado do processo de lodo ativado para o processo híbrido (IFAS).

Nesse sentido, a capacidade de tratamento foi aumentada de 16.000 PE para 20.750 PE em termos da carga BOD5. O desenho da parte de nitrificação da planta é baseado na carga de nitrogênio de amônio (carga NH4-N) de 118 kg  (260,15  lbs) a ser removida por dia. Após a finalização da atualização da planta, todos os requisitos de descarga de águas residuais foram cumpridos de forma segura e confiável no âmbito do teste de desempenho.

Outros Projetos que já Utilizam a MixLife BioChip 30

A mídia MixLife BioChip também está em operação na estação municipal de tratamento de esgoto da cidade de Erkelenz (Alemanha) em nitrificação de água clara desde 2010. Outras cinco estações municipais de tratamento de esgoto estão sendo operadas com sucesso com  a MixLife  BioChip no Vietnã e Bangladesh desde 2012.

Além disso, outra estação municipal de tratamento de esgoto perto de Leipzig (Alemanha) com capacidade de tratamento de 900 PE foi equipada com o transportador de biofilme de alto desempenho em 2014. Atualmente, outros projetos da estação municipal de tratamento de esgoto estão prestes a ser implementados  e, no futuro, a MixLife  BioChip  30 mostrará sua alta eficiência também nesses projetos.

Como descrito acima, a capacidade de tratamento das estações de tratamento de águas residuais existentes é possível ser significativamente aprimorada simplesmente pela adição da  MixLife BioChip  30. Em relação a isso, também as estações de tratamento de águas residuais conteinerizadas, são unidades completas do ponto de vista conceitual, podem atingir uma eficiência significativamente maior do tratamento utilizando os portadores de biofilme de alto desempenho.

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Fig 5: Estação de tratamento de águas residuais em contêineres operada com MixLife BioChip™, instalada no Iraque em 2014
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