ZeeLung*

Intensificação simples e sustentável do processo de lodo ativado

A melhoria das estações de tratamento de efluentes para expansão de capacidade ou remoção de nutrientes é desafiada pela complexidade do processo, pela necessidade de maiores volumes de tanques e pelo aumento do consumo de energia.

O ZeeLung é uma solução inovadora que maximiza a capacidade de tratamento dos volumes de tanques existentes e, ao mesmo tempo, reduz o consumo de energia. As soluções convencionais exigem a construção de novos tanques e outras tecnologias de intensificação de processos são complexas e ineficientes em termos de energia. O ZeeLung, por outro lado, é uma solução simples que aumenta a capacidade de tratamento dos ativos existentes e reduz a energia.

Intensificação do processo de efluentes resiliente, simples e sustentável

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Visão geral e benefícios
Como funciona
Estudos de caso
Literatura e webinars
Aplicações

Visão geral e benefícios

Visão geral de ZeeLung

A tecnologia MABR ZeeLung é constituída por um processo de biofilme de tecnologia avançada que emprega um meio permeável ao gás a fim de fornecer oxigênio a um biofilme que está ligado à superfície do meio.

O ZeeLung maximiza a capacidade de tratamento dos volumes de tanques existentes e, ao mesmo tempo, reduz o consumo de energia.

Durante o tratamento secundário, as bactérias metabolizam nutrientes e produtos orgânicos - e precisam de um fluxo de oxigênio para fazê-lo. O oxigênio normalmente é bombeado através de difusores para criar bolhas. Mas a maior parte do oxigênio sobe à superfície sem ser usada e energia valiosa é desperdiçada. Na Veolia, percebemos uma nova abordagem. Embora as soluções convencionais exijam a construção de novos tanques, o ZeeLung aumenta a capacidade de tratamento dos ativos existentes e reduz o uso de energia. O ZeeLung permite a intensificação do processo e a resiliência do processo. O resultado é uma capacidade de tratamento expandida, desempenho estabilizado em temperatura fria e resposta rápida a mudanças de carga.

O ZeeLung resolve os seguintes desafios de tratamento:

Aumentar a capacidade de tratamento
Aumentar a remoção de amoníaco•implementar a remoção de nitrogênio
Ativar remoção biológica de fósforo

Benefícios do ZeeLung

Intensificação do Processo: Até 50% mais capacidade de tratamento e/ou performance em volumes de tanque existentes
Resiliência de Processos: O biofilme de crescimento anexado é resistente a variações de carga e condições adversas
Solução Simples: As cassetes ZeeLung são instaladas nos tanques biorreatores existentes, evitando a necessidade de construir novos tanques e permitindo uma implementação rápida.
Redução de Energia e Mitigação de gases do efeito estufa: 4X redução na energia de aeração e potencial de mitigação de N2O.

Como funciona

Como o ZeeLung funciona

O oxigênio é fornecido ao biofilme por difusão - sem o uso de bolhas. O resultado é um consumo de energia 4 vezes menor para transferência de oxigênio do que aeração por bolhas finas. Poluentes, como amoníaco e orgânicos, se difundem da solução em massa para o biofilme, onde as bactérias do biofilme têm condições ideais para removê-los.

Biofilme ZeeLung grande

Construção ZeeLung grande

O produto é uma mídia reforçada com um núcleo baseado em fio que suporta múltiplos filamentos permeáveis a gás. Esta construção - referida como "cordão" - é flexível, mas inquebrável. Vários cabos são encapsulados em cabeçalhos superior e inferior para criar um módulo e os módulos são instalados em uma estrutura de aço que forma um cartucho. Cartuchos são implantadas no licor misto em um reator biológico. O ar de baixa pressão é fornecido aos cartuchos para transferência de oxigênio e mistura do sistema.

A instalação de cartuchos ZeeLung em um reator de lodo ativado aumenta o estoque de biomassa no sistema sem aumentar a concentração do licor misto. Como resultado, o mesmo volume do reator tem mais capacidade de tratamento.

Reator ZeeLung grande

Contradifusão ZeeLung grande

A interação do processo de oxigênio e poluentes é diferente em um sistema ZeeLung comparado aos processos ativos de lodo ativo e biofilme. Com o ZeeLung, o oxigênio e os substratos — como amoníaco e produtos orgânicos — entram no biofilme de lados opostos em uma configuração de contradifusão. Isso cria condições que favorecem o crescimento de nitrificantes no biofilme. Isso pode ser explicado pela alta difusividade de amoníaco em um biofilme, em comparação com substratos orgânicos, e pela disponibilidade de oxigênio dissolvido, que é mais alta na superfície do meio. O crescimento preferencial de nitrificantes versus heterotróficos significa que o biofilme ZeeLung "sobrecarrega" a nitrificação em um sistema de lodo ativado. A nitrificação e a desnitrificação simultâneas podem ser obtidas com a instalação de cartuchos ZeeLung em uma zona anóxica.

Os cartuchos ZeeLung são simplesmente instalados em tanques existentes com impacto mínimo nos equipamentos e operações existentes. Isso faz do ZeeLung uma solução econômica e versátil para aumentar o desempenho da estação.

ZeeLung Severn Trent

Estudos de caso

ZeeLung demonstra tratamento de baixa energia e tamanho pequeno na estação de tratamento no norte de Toronto: Baixe o estudo de caso completo

A estação de tratamento do norte de Toronto é uma das quatro instalações de tratamento de efluentes pertencente e operada pela cidade de Toronto. Ela foi originariamente comissionada em 1929 e está em operação há quase um século. À semelhança de muitas plantas no Canadá, é necessário que ela atinja um nível de tratamento mais elevado do que o originalmente concebido. A cidade fez deste projeto de melhoria uma oportunidade para avaliar tecnologias inovadoras para economia de energia e tratamento aprimorado em uma pegada compacta. A cidade optou por implementar uma atualização MABR em um quarto da estação de tratamento secundário existente. A planta inclui instrumentação online para facilitar o monitoramento e a otimização do desempenho do sistema MABR, e também a comparação com pistas de lodo ativado convencionais.
A atualização ZeeLung aumenta a capacidade de tratamento no distrito sanitário de Yorkville-Bristol: Baixe o estudo de caso completo

O distrito sanitário de Yorkville-Bristol (YBSD) fornece serviços de coleta e tratamento de efluentes para a cidade de Yorkville, Illionois, população de 18.000. Com a planta operando próxima à carga orgânica de projeto, o YBSD buscou uma solução econômica para acomodar novos setores que planejavam se mudar para a cidade. Com o aumento da capacidade de tratamento da instalação existente, não seria necessário construir uma nova estação de tratamento e, portanto, o custo para os pagadores de tarifas do YBSD seria reduzido. A estação também queria uma solução que abordasse as futuras regulamentações relativas à descarga de fósforo. YBSD selecionou a tecnologia ZeeLung para atualizar sua estação de tratamento. A estação atualizada foi projetada para permitir maior capacidade de tratamento dentro da área ocupada existente e, ao mesmo tempo, reduzir o consumo de energia da estação.
ZeeLung fornece atualização para remoção de nutrientes para necessidades futuras na estação de tratamento de efluentes de Hespeler: Baixe o estudo de caso completo

A Estação de tratamento de efluentes de Hespeler (WWTP) em Cambridge, Ontário é uma das 13 estações que atende mais de 600.000 residentes da região de Waterloo. Para ajudar a cumprir a meta de crescimento, a região precisou de uma atualização da WWTP de Hespeler. A WWTP era constituída por um sistema de lodo ativado que permitia a remoção de SST e BOD, e estava precisando aumentar a capacidade e antecipar uma remoção futura de amoníaco. Em vez de construir mais tanques de lodo ativado, a região de Waterloo modernizou a estação com a solução ZeeLung MABR para economizar 50% do custo de capital de uma atualização convencional. O sistema ZeeLung MABR preserva o espaço local e economiza energia de aeração. O sistema da ZeeLung está em operação desde o final de 2022.
A ZeeLung demonstra remoção de amoníaco de baixa energia para as obras de tratamento de esgoto Severn Trent de Spernal: Baixe o estudo de caso completo

A estação de tratamento de esgoto de Spernal-Redditch localizada próximo a Birmingham, R.U., é a sede do Centro de Inovação e Recuperação de Recursos da Severn Trent Water onde tecnologias compatíveis com uma abordagem de economia circular e de baixo consumo de energia. Em 2020, a Severn Trent encomendou uma atualização ZeeLung MABR de uma pista de logo ativado existente para demonstrar o potencial da tecnologia para tratar cargas aumentadas de amoníaco associadas ao crescimento da população e à mudança na composição de efluentes na infraestrutura existente. O projeto também focou em como a ZeeLung MABR pode reduzir o consumo de energia e mitigar as emissões de N2O para apoiar o compromisso da indústria de água do R.U. para a neutralidade de carbono.
Demonstração de intensificação do processo ZeeLung na estação de recuperação de água O'Brien de Chicago: Baixe o estudo de caso completo

O Distrito Metropolitano de Recuperação de Água da Grande Chicago (MWRD) tem mais de 100 anos de história como líder no desenvolvimento e adoção de tecnologias inovadoras para o gerenciamento e tratamento de efluentes. A estação de recuperação de água O'Brien (OWRP) trata o esgoto municipal com alguma contribuição industrial em um fluxo médio diário de 230 mgd e picos de tempo úmido de 500 mgd. A estação tem o desafio de cumprir seu limite de amoníaco durante os primeiros eventos de descarga no início da primavera devido à combinação de fluxos de pico e baixas temperaturas. A MWRD fez parceria com a Veolia para avaliar o potencial da ZeeLung para intensificar o processo de tratamento biológico, fornecendo nitrificação em um volume de tanque muito menor do que o necessário para lodo ativado convencional, expandindo assim efetivamente a capacidade dos tanques de aeração existentes para instituir uma zona anaeróbica para melhor remoção biológica de fósforo (EPBR), sem a necessidade de construção de infraestrutura adicional.
A tecnologia ZeeLung fornece um tratamento de efluentes decentralizado, compacto, de baixa energia e alta eficiência: Baixe o estudo de caso completo

Burwood Brickworks em Victoria, Austrália, foi projetado para ser o centro de varejo mais sustentável do mundo. Dois aspectos importantes disso são o reúso da água e a eficiência de energia. Portanto, os desenvolvedores deste imóvel comercial buscaram uma solução de reúso da água com baixo consumo de energia para o tratamento de águas negras e pluviais coletadas no local de varejo. Aquacell, um líder global em projeto e construção de soluções comerciais recicladas, selecionou a tecnologia ZeeLung MABR da Veolia para fazer parte de seu projeto para entregar uma solução eficiente de reciclagem e reúso de energia para o projeto de Burwood Brickworks. A água tratada será reutilizada dentro do local da Burwood Brickworks para descarga, resfriamento, irrigação e outros usos. A solução foi instalada em setembro de 2019 e encomendada em 2020. Este é um exemplo de como a tecnologia ZeeLung MABR pode ser combinada com outras soluções de tratamento para proporcionar soluções de tratamento de efluentes excelentes e sustentáveis para o reúso da água descentralizado.
Demonstração de atualização de nutrientes compacta e de baixo consumo de energia ZeeLung no Reino Unido: Baixe o estudo de caso completo

O crescimento da população no Reino Unido (R.U.) resultou na necessidade de ampliar a capacidade das obras em áreas onde a terra é mais valiosa e a área ocupada é limitada. A população crescente também levou a consentimentos de tratamento de remoção de nutrientes mais rigorosos. Esses drivers exigem soluções que podem intensificar o tratamento de sistemas existentes, e ao mesmo tempo minimizar o custo de ciclo de vida. A Veolia fez parceria com uma empresa de água no sul do R.U. e com uma empresa líder em EPC para avaliar a ZeeLung como uma solução para atualizar estações de lodo ativado para expansão de capacidade. Um sistema de demonstração ZeeLung foi projetado para simular o upgrade de uma obra típica de tratamento de esgoto do R.U. Os objetivos específicos do tratamento foram baseados em consentimentos de tratamento típicos para o R.U., especificamente BOD5 a 10 mg/L e amoníaco a 2 mg/L. O projeto de demonstração provou que a tecnologia ZeeLung pode intensificar a remoção de nutrientes, fornecendo nitrificação em SRT curto e baixas temperaturas, além de reduzir o consumo de energia.

Literatura e webinars

Literatura do ZeeLung

Webinars do ZeeLung

Operação em escala total de MABR ZeeLung há cinco anos no distrito sanitário Yorkville-Bristol

Aplicações

zeeDENSE*: superintensificação de lodo ativado

zedense

O zeeDENSE da Veolia é uma aplicação moderna combinada à tecnologia de densificação de fluxo contínuo MABR e inDENSE ZeeLung para superintensificação de plantas de lodo ativado.

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