Tratamento de águas residuais de granjas suínas

O tratamento de águas residuais de granjas suínas refere-se ao tratamento eficaz de águas residuais geradas no processo de criação de suínos para remover matéria orgânica, nutrientes de nitrogênio e fósforo, microrganismos patogênicos, sólidos suspensos e gases nocivos, de modo que atenda aos padrões nacionais ou locais de emissão ou aos requisitos de reutilização. As águas residuais de granjas suínas apresentam características de alta concentração de matéria orgânica, alto teor de nitrogênio amoniacal, altos teores de sólidos suspensos e fácil corrupção, o que as torna difíceis de tratar. A seguir, um conjunto completo de processos de tratamento de águas residuais de granjas suínas e seus principais elos: 1. Etapa de pré-tratamento - separação sólido-líquido: primeiro, a separação sólido-líquido é realizada por meio de sedimentação mecânica ou natural, como o uso de telas, tanques de sedimentação, extrusoras helicoidais e outros equipamentos para separar substâncias sólidas, como fezes e resíduos de ração, de águas residuais como composto ou matérias-primas para energia de biomassa. - Tanque de sedimentação: As águas residuais pré-tratadas entram no tanque de sedimentação para remover ainda mais os sólidos suspensos, enquanto parte da matéria orgânica e do nitrogênio amoniacal são inicialmente reduzidos por meio da sedimentação natural e da biodegradação inicial. - Sedimentação por floculação: Adicionar floculantes (como cloreto de polialumínio, poliacrilamida, etc.) na saída do tanque de sedimentação para acelerar a agregação de matéria em suspensão e partículas coloidais, formando flocos fáceis de precipitar, melhorando ainda mais o efeito de sedimentação. 2. Etapa de tratamento biológico - digestão anaeróbica: A água residual entra no reator anaeróbico (como UASB, IC, AF, etc.) para fermentação anaeróbica. Em condições anaeróbicas, os microrganismos decompõem a matéria orgânica em biogás (principalmente metano e dióxido de carbono), bolhas de biogás e lodo residual. A digestão anaeróbica não só pode reduzir significativamente a concentração de matéria orgânica, mas também recuperar energia (biogás), e o resíduo de biogás resultante (lodo anaeróbico) tem bom valor de utilização agrícola. - Tratamento biológico aeróbico: o efluente anaeróbico entra em biorreatores aeróbicos (como processo de lodo ativado, processo de oxidação biológica por contato, SBR, MBR, etc.) para tratamento posterior. Os microrganismos aeróbicos usam oxigênio para oxidar matéria orgânica em dióxido de carbono, água e células microbianas, enquanto convertem nitrogênio amoniacal em nitratos por meio da nitrificação. Os processos aeróbicos comuns incluem o processo A/O (anaeróbico-aeróbico), o processo A2/O (anaeróbico-anóxico-aeróbico), etc. A combinação de processos apropriada pode ser selecionada de acordo com as necessidades reais. 3. Estágio de tratamento avançado - remoção química de fósforo: Se o teor de fósforo no efluente ainda não atender aos padrões de descarga, instalações de remoção química de fósforo podem ser adicionadas após o efluente aeróbico, como a adição de coagulantes como sais de ferro e sais de alumínio para fazer com que fosfatos e íons metálicos formem precipitados insolúveis, que podem ser removidos por precipitação ou filtração. - Remoção biológica de nitrogênio: para águas residuais com alto teor de nitrogênio amoniacal, novas tecnologias de remoção biológica de nitrogênio, como o processo de oxidação anaeróbica de amônio (Anammox) ou nitrificação e desnitrificação de curto alcance, podem ser usadas para obter a remoção eficiente de nitrogênio amoniacal de uma forma mais eficiente em termos de energia. - Filtração/Sedimentação: Use métodos de filtragem física, como filtragem de areia, filtragem de esferas de fibra, microfiltração, ultrafiltração ou tanques de sedimentação de alta eficiência para remover ainda mais sólidos suspensos e alguma matéria orgânica solúvel em águas residuais. 4. Tratamento de desinfecção - Desinfecção e esterilização: Use raios ultravioleta, dióxido de cloro, hipoclorito de sódio e outros métodos de desinfecção para desinfetar as águas residuais tratadas para matar microrganismos patogênicos e garantir a segurança do efluente. 5. Tratamento e descarte de lodo - Espessamento de lodo: O excesso de lodo gerado pelo sistema de tratamento biológico é reduzido em volume e seu conteúdo de sólidos é aumentado pelo espessamento por gravidade, espessamento mecânico, etc. - Desidratação de lodo: O lodo concentrado é desidratado por filtro-prensa de placas e quadros, filtro-prensa de correia, desidratador centrífugo e outros equipamentos para formar um bolo de lama com baixo teor de umidade, o que é conveniente para transporte e descarte subsequente. - Descarte de lodo: o lodo desidratado pode ser compostado, seco e depositado em aterros sanitários, incinerado ou usado para fazer materiais de construção. Ele também pode ser descartado de maneira apropriada, com base nas políticas e condições locais. 6. Reutilização ou descarte de efluentes em conformidade com os padrões - Teste de efluentes: As águas residuais tratadas devem passar por testes de laboratório para confirmar que todos os indicadores atendem aos padrões de descarte ou de reutilização antes que possam ser descartadas ou reutilizadas. - Reutilização: O efluente que atende aos requisitos pode ser utilizado para descarga de chiqueiros, irrigação de terras agrícolas ou como água de resfriamento industrial, etc., realizando assim a reciclagem dos recursos hídricos. 7. Operação e gerenciamento do sistema - monitoramento diário: monitore regularmente a qualidade da água de cada link de tratamento de esgoto e ajuste os parâmetros operacionais a tempo para garantir uma operação estável e eficiente do sistema. - Manutenção do equipamento: inspecione, faça a manutenção e repare regularmente o equipamento para evitar que falhas afetem o efeito do tratamento. - Plano de Emergência: Elaborar planos de emergência para lidar com emergências, a fim de garantir que medidas possam ser tomadas rapidamente em situações anormais para evitar a poluição ambiental. Em resumo, o tratamento de águas residuais de granjas de suínos é um processo coordenado de múltiplos elos e múltiplos processos, que requer consideração abrangente de fatores como efeito do tratamento, custo operacional, recuperação de energia, impacto ambiental, etc., além de projeto e operação científica e racional do sistema de tratamento de águas residuais.