sexta-feira, 14 de janeiro de 2011

MEDIDOR ULTRA SONICO US 11 – PARA CALHAS, VERTEDOUROS E CANAIS

                                                          Medidor Ultra Som US 11 – Montado em Calha Parshall

Princípio de medição

A distância entre o transdutor e a superfície monitorada (lâmina de água no canal, ou do tanque, por exemplo) é diretamente proporcional ao tempo transcorrido entre a emissão e recepção do pulso de ultrassom pelo transdutor.

Sabendo-se que a velocidade de propagação do som no ar é de 344 m/s a 20ºC, o cálculo é baseado na seguinte equação:

Distância= (Velocidade do Som x Tempo) / 2

Uma vez que o tempo inclui o retorno do pulso de ultrassom refletido ao transdutor, a unidade controladora considera somente a metade desse valor para que o cálculo de distância seja correto.

Influência da temperatura

A velocidade de propagação do som no ar é afetada por variações na temperatura ambiente na proporção de 0,17% para cada 1º C. Para compensar tais flutuações, os transdutores possuem integrado um sensor de temperatura cujo sinal é processado e utilizado para corrigir a velocidade do ultrassom no cálculo de distância.

Algumas versões de medidores ultrassônicos permitem o uso de sensores de temperatura remotos (separados do transdutor) em aplicações onde uma maior precisão seja necessária. A vantagem desta configuração é o menor tempo de resposta às mudanças de temperatura ambiente.

Instalação do transdutor

O transdutor deve ser instalado na estrutura de montagem perpendicularmente à superfície monitorada para um melhor desempenho. A água absorve somente 15% da energia acústica e 85% são refletidos. Um mau alinhamento prejudicará a medição devido ao incorreto direcionamento dos sinais emitidos e refletidos.

No momento da fixação do transdutor deve-se atentar para que não ocorra um aperto excessivo em sua conexão ao processo, pois haverá prejuízo no desempenho do instrumento (devido ao excesso de vibração no momento da emissão dos pulsos ultrassônicos).

Um ponto que quase sempre passa despercebido em muitas instalações em canais e em locais abertos com medidores de nível por ultrassom é a ausência de uma cobertura de proteção sobre os transdutores. A incidência da luz solar aquece artificialmente o transdutor (ou o sensor de temperatura) e cria uma falsa condição de alta temperatura do ar ambiente.


Uma ventilação adequada deve ser prevista para que o calor não fique aprisionado sob a cobertura. Uma vez que a temperatura afeta a velocidade de propagação do som, a representação precisa da temperatura ambiente local é necessária para que o melhor desempenho seja obtido.

Vento: Em locais de incidência de ventos de forte intensidade, o uso de tubos de calma deve ser considerado visando evitar variações artificiais na temperatura do ar ao redor do transdutor que possam provocar medições imprecisas.

Espuma: O intenso movimento de ar (gás) nas proximidades do cone formado pelo feixe de ultrassom deve ser evitado, pois pode provocar o enfraquecimento do sinal.

Um local deve ser encontrado onde a formação de espuma seja a menor possível (o sensor deve ser instalado o mais distante possível do ponto de entrada do tanque) ou onde um tubo de calma possa ser adotado.

Vapor: Tanques fechados contendo líquidos (como produtos químicos) que formam vapor sobre sua superfície (especialmente aqueles expostos ao sol) provocam forte redução da faixa nominal de medição do sensor. Este fato deve ser observado na instalação.



Leituras:


As leituras de vazão podem ser diretas no medidor, transmitida a um secundário por meio de um sinal de 4 a 20 Ma, ou obtida via notebook, plugado no fim de cada período de análise.

segunda-feira, 10 de janeiro de 2011

PROCESSOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES

PROCESSOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES

Assim como a água, os efluentes gerados no dia-a-dia ganham destaque devido à crescente consciência ambiental de todos nós. Os processos de tratamento de efluente visam à remoção de poluentes da água, possibilitando assim que haja a preservação da fauna e da flora. Além do apelo ecológico, o alto custo para obtenção da água tratada, tem sido fator decisivo para que os efluentes sejam tratados visando o reuso da água. Para isso são empregadas muitas técnicas, sendo as principais físico-químicas e biológicas.

Processo de tratamento físico-químico

Tratamento que emprega o uso de produtos químicos, para correção de pH (potencial hidrogênio-iônico), aceleração do processo de precipitação, coagulação e sedimentação de sólidos dissolvidos ou suspensos em meio aquoso. Este tipo de processo é recomendável quando a quantidade de matéria orgânica contida no efluente é muito baixa, inviabilizando o uso de tratamento biológico. Tratamentos físico-químicos são comumente empregados em galvanoplastia, por exemplo.

Processo de tratamento biológico

Descobertos como alternativa eficaz para o tratamento de efluente no século XIX, os microorganismos como bactérias, protozoários, rotíferos, etc vêm sendo largamente empregados em estações tratamento de efluentes como agentes de degradação dos poluentes orgânicos contidos nesta corrente. Existem basicamente duas alternativas de tratamento biológico: o anaeróbio e aeróbio. O primeiro utiliza microrganismos anaeróbios, ou seja, que vivem na ausência de oxigênio e no aeróbio são utilizados microorganismos que necessitam de oxigênio. Em alguns casos onde a carga de poluentes é muito elevada, podem-se utilizar estes dois processos em série.

Processo de tratamento Anaeróbio

Tratamento de caráter biológico em regime anaeróbio, ou seja, ocorre a degradação da carga poluidora, na ausência de Oxigênio. Este tipo de processo tem capacidade operar sob elevadas cargas poluidoras e alto teor de sólidos, remove de 50 a 80% de DBO (Demanda Bioquímica por Oxigênio), exige pouca manutenção e consumo de energia, deve-se também destacar a produção do Biogás, alternativa importante, limpa e renovável de energia.

Processo de tratamento Aeróbio (lodo ativado)

Tratamento aeróbio, utilizando sistema de lodo ativado e aeração prolongada, se dá na presença de Oxigênio, são sistemas com elevada eficiência na degradação (digestão) de cargas orgânicas poluidoras dos efluentes, podendo chegar a remover 95% da DBO (Demanda Bioquímica por Oxigênio). A principal característica desse processo é a alta estabilidade do lodo gerado, que necessitando apenas de desidratação para descarte em aterros sanitários. Atualmente existem pesquisas para utilizado-lo como insumo agrícola em áreas de reflorestamento.

Processo Aeróbio com uso de Bio-membranas (Sistema MBR)

Os tratamentos biológicos são sistemas convencionais que possibilitam uma grande redução da poluição das águas. Com a evolução desses sistemas, foram desenvolvidas as membranas MBR (do inglês Membrane Bioreactor), que consistem em um sistema de filtração direta substituindo os decantadores dos sistemas convencionais. Com o uso de MBR há um grande ganho de espaço e um efluente com qualidade muito superior aos produzidos por sistemas tradicionais. O DBO (Demanda Bioquímica por Oxigênio) do efluente tratado poderá ter valores menores que 5 mg/L, a remoção de microorganismos é superior a 99,9% (principalmente coliformes fecais), o que garante maior segurança para o reúso do efluente. Uma vez que a membrana atua como barreira mecânica, não há sólidos suspensos no efluente tratado. Existem dois tipos de membranas para uso em MBR, o externo e submerso. No externo as membranas trabalham sob pressão com membranas fora do reator biológico e no submerso as membranas ficam imergidas no reator e operar sob vácuo de uma bomba. Ambos garantem a mesma qualidade de efluente tratado, sendo que a escolha por membrana externa ou submersa será em função do tamanho do projeto x viabilidade econômica.

Unidade de Ultrafiltração
                                                                Skid de MBR submersa



Sistema de Ultrafitlração
 
Filtração via membranas especiais, ocorre principalmente de maneira tangencial, ou seja, o fluido líquido a ser tratado escoa paralelamente a superfície da membrana, com velocidade e pressão constantes, permitindo assim a passagem de parte do líquido (permeado) e retendo grande quantidade de partículas e sais.

Exemplos de filtração tangencial: Osmose Inversa, Nanofiltração, Ultrafiltração e Microfiltração.

Osmose Inversa ou osmose reversa consiste em um processo de separação via membrana seletiva. A separação do soluto e do solvente ocorre quando se aplica uma pressão mecânica superior à pressão osmótica. Esta pressão é aplicada sobre o lado mais concentrado, promovendo assim a remoção de sólidos solúveis, produzindo água de alta pureza. Sistemas de Osmose inversa são empregados para dessalinizações de água, com ou sem intuito de torná-la potável.


Nanofiltração é uma alternativa para a Osmose Inversa e Ultrafiltração. Este processo é empregado para remoção de coloração, dessalinização, remoção de alguns tipos de íons monovalente, concentração de solutos orgânicos, exemplo Lactose e etc. O permeado da nanofiltração contém alguns tipos de íons bivalentes e soluções orgânicas de baixo peso molecular, tais como álcool, cetonas e etc.

Ultrafiltração, processo empregado para segregar e fracionar seletivamente sólidos suspensos e solúveis de alto peso molecular - moléculas com peso superior a 1000 Daltons. O permeado possui solutos orgânicos como açúcares e sais de baixo peso molecular. Atualmente a ultrafiltração é muito utilizada como pré-filtração de sistemas de Osmose Inversa tendo em vista a garantia de remoção de sólidos suspensos. Mais recetemente a Ultrafiltração foi introduzida no uso em sistemas de tratamento de efluente do tipo MBR. Ultrafiltração – tubular

Microfiltração, consiste em separação por membranas utilizando baixas pressão ou filtração convencional de partículas coloidais e em suspensão na faixa entre 0.05 – 5 micra. A Micro-filtração é utilizada para clarificação de caldos e recuperação de biomassa.











segunda-feira, 3 de janeiro de 2011

WETLAND CONSTRUIDA

PÓS TRATAMENTO DE ESGOTO EM REATORES ANAERÓBICOS

Apesar do empate no quesito eficiência de remoção de Coliformes e DBO, entre os principais sistemas de tratamento de efluentes domésticos, qual seja: lagoas, Lodos ativados e Reatores UASB, ainda observamos entre alguns projetistas, uma elevada preferência pelo sistema de lagoas, talvez pela cultura, talvez pela falta de observação dos sistemas implantados. O certo é que o sistema de lagoas na comparação sugerida tem os seguintes desempenhos;


SISTEMAS DE TRATAMENTO





Apesar da necessidade de pós tratamento, o UASB é de longe o sistema menos impactante na região, além de poder ser incluído no elemento paisagístico, e ter médio custo de construção.

Dentre os sistemas de pós tratamento, o filtro biológico é o que melhor associa-se ao processo, elevando assim a remoção de Coliformes e DBO, para valores próximos de 100%,

Para o reuso do efluente onde há disponibilidade de área, o processo de remoção em Wetland, apresenta-se como uma alternativa barata e que pode ser fonte de renda com o cultivo principalmente de plantas decorativas. No Wetland os mecanismos associados de: Sedimentação, Filtração, Adsorção, Precipitação, Decomposição, Metabolismo Microbiano, Metabolismo de Plantas, e Decaimento Bacteriano, tem demonstrado uma boa capacidade de redução de DBO, Sólidos em Suspensão, Nitrogênio, Fósforo, Traços de metais e Organismos Patogênicos.

Este processo consiste em passar o efluente a ser tratado em meio filtrante (brita, areia, silte, cascalho etc.) podendo ser com fluxo submerso horizontal, fluxo vertical, ou de fluxo combinado, cujos componentes fundamentais encontram-se macrófitas aquáticas, o substrato e bactérias responsáveis direta e indiretamente pela ocorrência de remoção dos poluentes.

Quanto ao balanço hídrico, destacam duas parcelas: a infiltração e a evapotranspiração, provocando a redução da vazão efluente do Wetland, ou seja funciona como sumidouro e evaporador, esperando-se que nos meses mais ensolarados, o efluente final seja nulo e nos meses mais frios e chuvosos haja uma parcela do efluente, onde pode ser aproveitado em um reservatório, que pode ser utilizado na fertirrigação de jardins, culturas agrícolas, ou reuso como descargas de vaso, em áreas adjacentes ou no próprio empreendimento.

É justamente nos períodos de estiagem que os corpos receptores encontram com suas vazões bastante reduzidas, com menor capacidade de autodepuração, daí a grande vantagem da utilização do Wetland, que reduzem ou anulam neste período o lançamento de efluentes líquidos. A qualidade do efluente sai bastante límpido e pode ser reusado após um processo de desinfecção.