Desafio
- Aplicação: Modernização de estação de tratamento de efluentes convencional
- Capacidade: ADF: 3.6 MGD (13,620 m3/d)
- MDF: 6.8 MGD (25,880 m3/d)
- PHF: 9.0 MGD (34,050 m3/d)
- Localidade: London, Ontário, Canadá
- Comissionamento: Abril 2008
A cidade de London, em Ontário, está passando por um significativo crescimento residencial na área atendida pela Estação de Controle de Poluição de Oxford (Oxford Pollution Control Plant, ou "PCP"). Em 2005, foi constatado que a capacidade da estação teria de ser praticamente dobrada no curto prazo, tendo que atingir uma capacidade no longo prazo quase cinco vezes maior do que sua capacidade atual.
Além da capacidade aumentada, a estação ampliada seria obrigada a cumprir com indicadores de tratamento de efluentes mais rigorosos, incluindo fósforo total inferior a 0.5 mg/L e amoníaco inferior a 2.0 mg/L. Ficou visível no desempenho da estação atual que uma filtração terciária poderia se fazer necessária para o cumprimento das exigências relativas ao fósforo. E, devido à alcalinidade relativamente baixa nos efluentes captados, ficou evidente que o processo de nitrificação poderia ser inibido, dificultando o cumprimento das exigências relacionadas ao amoníaco.
A consideração de diversos outros fatores também foi importante nos planos de expansão da PCP de Oxford. A estação está localizada ao lado de uma rodovia que é a principal ligação entre a cidade e as áreas vizinhas.
A estação também está localizada às margens do Rio Tâmisa, ao longo do qual planeja-se construir pistas multiuso e áreas recreativas no futuro. Um campo de golfe e diversas novas áreas residenciais também estão bem próximos ao local da estação. Finalmente, a estação está localizada a montante de três comunidades Primeiras Nações. Para se atentar a esses fatores, a ampliação da estação precisava reduzir a área ocupada adicional necessária para diminuir o impacto visual da rodovia e das áreas vizinhas, e para assegurar efluentes de alta qualidade que levavam em consideração o ambiente no qual os efluentes tratados seriam descarregados.
Solução
Um processo de avaliação foi realizado para comparar as várias opções para a ampliação da estação, incluindo diversas opções de tratamento convencionais com a tecnologia de biorreator de membrana (MBR). O processo de avaliação resultou na seleção da tecnologia MBR como a base para a expansão. Depois de um processo concorrido de licitação, com a participação de três fornecedores de equipamentos de membrana, a Veolia foi escolhida para fornecer o equipamento de membrana ZeeWeed* ao projeto.
O principal fator considerado na seleção da tecnologia MBR foi que as membranas pudessem ser instaladas dentro dos antigos tanques clarificadores secundários e que os equipamentos de bombeamento pudessem ser instalados dentro da atual galeria de bombas. O design moderno permitiu que a área ocupada fosse consideravelente reduzida, bem como a redução do custo de construção que teria sido de outra forma necessário.
Além disso, a seleção do processo de MBR garantiu que as exigências de qualidade de efluentes fossem atendidas de forma consistente e confiável. Um coagulante foi adicionado para precipitar os componentes dissolvidos de fósforo, e as membranas de ultrafiltração do ZeeWeed, com tamanho de poro de 0.04 microns, asseguram a remoção de praticamente todos os sólidos suspensos, resultando em concentrações de fósforo totais nos efluentes bem abaixo de 0.5 mg/L. Além disso, os sistemas de MBR permitem o controle preciso do tempo de retenção de sólidos (TRS), e isso, aliado à inclusão de zonas anóxicas para aumentar a alcalinidade do processo, assegura que as exigências de amoníaco nos efluentes sejam atendidas o ano todo.
Uma consideração final foi que a expansão e a modernização tinham de ser economicamente viáveis. Foi realizada uma comparação de custos detalhada entre a opção de tratamento convencional e a tecnologia MBR, e a constatação é de que os custos de vida útil de 20 anos das duas opções eram compatíveis. Os principais fatores do design da tecnologia MBR que levaram a um custo de capital favorável são a reutilização de grande parte da infraestrutura existente e a substituição das próprias membranas, que poderia ser feita nos tanques já existentes.
Visão geral do processo
A modernização da PCP de Oxford de uma tecnologia convencional para a tecnologia MBR ocorreu sem que a estação precisasse interromper suas operações durante o processo de construção.
- Novas telas de tambor de 2 mm foram incluídas nos processos de pré-tratamento.
- A capacidade de clareamento primária foi aumentada.
- Um tanque de aeração adicional foi construído.
- As membranas ZeeWeed foram instaladas dentro dos antigos tanques clarificadores secundários. As membranas foram montadas dentro de seis tanques, com quatro cartuchos ZeeWeed 500d instalados por tanque.
- A capacidade de desinfecção de UV foi aumentada, devido ao aumento da vazão.
- Um espessante de lodo da membrana ZeeWeed foi instalado para o espessamento do lodo ativado.