Prensa de desidratação de lodo aumenta a eficiência da estação de tratamento de águas residuais

Muito antes da Lei da Água Limpa exigir que as comunidades tratassem as águas residuais, a cidade de Bentonville, Arkansas, reconheceu o tratamento de águas residuais como uma opção viável para reabastecer o abastecimento de água doce e proteger os cursos d'água de poluentes nocivos.

O Bentonville Wastewater Treatment Utility tratou com sucesso as águas residuais em um único local desde a década de 1940. A última reforma no local, em 1985, criou uma planta de Aeração Estendida de Lodo Ativado ainda em uso hoje.

A atual estação de tratamento de águas residuais emprega mais de 20 profissionais, incluindo operadores para cobertura 24 horas por dia, 365 dias por ano.

Quando Bentonville construiu sua fábrica mais recente em 1985, a cidade comprou uma prensa de filtro de correia tradicional para desidratar o lodo de biossólidos residuais. A prensa de correia cumpriu bem sua função por muitos anos; porém, recentemente, a prensa passou a exigir reparos cada vez mais frequentes, mesmo com a devida manutenção preventiva, e a fábrica tinha poucas opções de peças.

Chris Earl, gerente da Bentonville Wastewater Treatment Utility, explicou os desafios da tecnologia antiga:

"A prensa de correia tinha cerca de 35 anos, a última de um modelo descontinuado", disse Earl. "Estava começando a mostrar sua idade e se tornar um pesadelo de manutenção, então decidimos começar a olhar para algumas tecnologias diferentes."

Bentonville contratou uma empresa de engenharia e serviços ambientais para pesquisar alternativas práticas para sistemas de desidratação de biossólidos.

As opções incluem modernas prensas de filtro de correia, prensas de parafuso e centrífugas, mas a opção mais adequada não é simplesmente uma questão de preferência. A melhor escolha geralmente é baseada nas especificações de uma planta, incluindo os principais processos da planta, hidráulica e taxas de carregamento e até mesmo a natureza única do lodo local.

Ao avaliar as tecnologias de desidratação, Bentonville foi atraído pela prensa helicoidal. Como uma prensa de correia tradicional, uma prensa de parafuso usa um polímero para flocular os sólidos e depois espremê-los para criar um bolo semi-seco. Enquanto a prensa de correia envia os sólidos através de vários rolos equipados com correias de filtro, a prensa de parafuso envia os sólidos através de uma caixa porosa usando um trado.

Depois de examinar as necessidades de Bentonville, foi sugerido que dois sistemas de prensa de rosca seriam necessários para um teste piloto: uma prensa de rosca de design tradicional e uma versão mais modernizada que emprega um tambor de desidratação. O design moderno da prensa helicoidal (prensa de desidratação de lodo) atinge o espessamento e a prensagem em uma operação compacta.

Nos testes-piloto de Bentonville, ambas as prensas de rosca tiveram bom desempenho. No entanto, a prensa tradicional exigia um investimento maior em infraestrutura e instalação (US$ 9,1 milhões) em comparação com a prensa de desidratação de lodo, que se ajustava melhor ao espaço existente do filtro prensa de correia e exigia custos mínimos de construção e instalação (US$ 1,1 milhão).

A cidade de Bentonville instalou a prensa de desidratação de lodo em dois meses com pouco ou nenhum desafio de construção ou instalação. A cidade concluiu o sistema e iniciou o atendimento em janeiro de 2019.

Bentonville foi atraído pelo projeto da prensa de desidratação de lodo. A principal característica é o design do tambor, que engrossa e prensa o lodo em uma operação compacta. O projeto é um meio eficiente de desidratação, transformando lodo de alimentação tão baixo quanto 0,1% em torta, muitas vezes acima de 20% de sólidos. A eficiência já gerou economia para Bentonville. A nova prensa de rosca exige apenas nove dias de uso por mês (12 horas por dia) em comparação com a antiga prensa de correia, que exigia 22 dias por mês.

Além disso, para avaliar a eficácia da prensa de desidratação de lodo, Earl comparou a média de sólidos produzidos entre o último ano da prensa de correia e o primeiro ano da prensa de desidratação em voluta. Em seu último ano, a prensa de banda produziu uma média de 13,25% de sólidos diários. Em seu primeiro ano, a prensa de desidratação de voluta produziu uma média de 18,66% de sólidos diários para um aumento de 28,5% nos sólidos.