Sistema compacto para tratamento e reciclo da água de lavagem de veículos por floculação-flotação em coluna

Abstract

O trabalho apresenta resultados do tratamento para reúso de água de lavagem de veículos via floculação-flotação de coluna. Foi realizado um levantamento do estado da arte e ensaios experimentais de tratamento da água residuária da lavagem de ônibus de uma empresa de transportes coletivos na região metropolitana de Porto Alegre (Empresa de Transportes Coletivos Viamão Ltda.). A nova técnica, foi denominada floculação-flotação em coluna – FFC e o sistema correspondeu a uma unidade de floculação-flotação compacta, que utiliza floculadores hidráulicos (SR 1 – fluxo chicanado (G = 1025s-1; tr = 10s); RGF – fluxo helicoidal (G = 1350s-1; tr = 15s), RGF-S – SR 1 seguido de RGF; SR1 + SL1 – mistura lenta bem defininda (SL 1 – G = 50s-1 e tr = 150s)) na floculação, bomba centrifuga multifase – BCMF na geração de microbolhas e coluna de flotação na separação sólido liquido (alta taxa de tratamento(>10m.h-1)). Foram variados os parâmetros de projeto do sistema FFC; configuração da floculação hidráulica; taxa de aplicação e altura da coluna de flotação. As análises químicas e físico-químicas realizadas para avaliar a qualidade da água de reúso disponibilizada pelo sistema FFC foram: sólidos totais, sólidos suspensos totais, sólidos dissolvidos, turbidez, cor, tensão superficial, condutividade, dureza, ferro, manganês, CT, COT, DQO e óleos e graxas. O sistema FFC, na condição otimizada no estudo (floculação em reator hidráulico em linha de fluxo chicanado com 10s de tempo de retenção; taxa de aplicação de 25m.h-1 e altura da coluna de flotação de 1,8m), foi comparado com o sistema de tratamento para reciclo de água residuária de lavagem de veículos empregado na empresa Viamão Ltda (sistema ETAR, projetado pela empresa Aquaflot Ltda e que propiciou a reciclagem de mais de 400.000m³ de água de lavagem de veículos nos últimos 6anos em 22 estações de tratamento localizadas principalmente no Rio Grande do Sul e em São Paulo). O FFC apresentou eficiência de tratamento igual ou superior ao sistema ETAR e disponibilizou água de reúso com qualidade suficiente para reciclagem de água na lavagem de veículos em uma unidade compacta e de baixo consumo energético. Outras vantagens do novo sistema, em relação ao sistema ETAR instalado na empresa Viamão Ltda., são as reduções de área em planta e de equipamentos de controle e de operação da estação de tratamento, o que provavelmente diminui os custos de investimento e de operação das estações de tratamento de água residuária de lavagem de veículos por floculação-flotação.

The work presents results from the treatment for water recycling from a bus washing effluent through flocculation – column flotation. The state of the art from the recycling of the vehicles washing water was reviewed and experimental studies were carried out using the flocculation – column flotation, a new technique for the treatment of water from a bus washing unit installed in a Brazil metropolitan area. This new technique was named flocculation–column flotation - FFC and the system corresponded to a compact flocculation-flotation unit, which utilizes hydraulic flocculators (less electrical and mechanical energy consumption) in the flocculation, centrifugal multiphase pump - BCMF for the generation of microbubbles and column flotation for the solid/liquid separation (high hydraulic loading >10m.h-1). The FFC design parameters variables, namely: configuration of the hydraulic flocculation; hydraulic loading and column flotation height, where varied. Chemical analyses to evaluate the quality of the recycling water were: total, suspended and dissolved solids content; turbidity; color; surface tension; conductivity; hardness; iron; manganese; CT; TOC; COD; and oils and greases. The FFC system, with optimized condition; i.e.: flocculation in an in-line hydraulic reactor of chicaned flow (FF® type) with 10s of retention time; hydraulic loading of 25m.h-1 and 1.8m column flotation, was compared running at the same bus washing unit (ETAR system, from Aquaflot Ltda.). This ETAR system, which uses a flocculation-flotation technology, favored the recycling of more than 400.000m3 of water from almost 25 vehicles washing units, in the last 6 years, located in the RS state and São Paulo. The results showed that FFC presented high process efficiency, equal or higher than ETAR, proving that the FFC system provided water of reuse with good quality for water recycling in the vehicles washing in a rapid compact unity and low energy consumption. Other advantages of this new system are the reductions of foot print, control and operation, leading to less investment costs.