Nas instalações municipais para o tratamento de efluentes, o tratamento biológico aeróbio de efluentes geralmente ocorre em um tanque ou canal de aeração posterior ao tanque de sedimentação primária. Os efluentes são aerados por meio de sopradores de lóbulos rotativos a fim de fornecer oxigênio aos microrganismos. Os sopradores de lóbulos rotativos da Busch garantem a injeção confiável e eficiente de oxigênio para esta aplicação.
Os sopradores de lóbulos rotativos mecânicos se tornaram a primeira opção entre as tecnologias que podem ser usadas para gerar sobrepressão quando o assunto é aerar tanques nas instalações para o tratamento de efluentes. A Busch Bombas e Sistemas de Vácuo tem procurado estabelecer novos padrões nesta aplicação por meio dos sopradores de lóbulos rotativos Tyr (fig. 1). A Busch é especialista mundial de tecnologia de vácuo e ar comprimido, contando com mais de 50 anos de experiência neste setor.
Fig. 1 Canais de aeração em uma instalação municipal para o tratamento de efluentes
Por meio dos seus sopradores de lóbulos rotativos Tyr, a Busch cobre um fluxo volumétrico com intervalo de rendimento que vai de 2,5 a 73 metros cúbicos por minuto à uma sobrepressão de 1 bar. Uma vez que as instalações operacionais para o tratamento de efluentes implicam custos financeiros expressivos para todos os municípios, os gerentes dessas instalações e os responsáveis pela tecnologia concordam que todo o potencial de economia energética deverá ser atingido em uma instalação para o tratamento de efluentes a fim de garantir uma operação com maior grau de eficiência energética e, assim, reduzir os custos operacionais.
A Busch também desenvolveu o comprovado perfil de lóbulos rotativos e, assim, conseguiu uma compressão de ar mais eficaz com a fase do soprador perfeitamente ajustada em termos de fluxo. Os motores com eficiência energética pertencentes à classe de eficiência IE3 constituem o modelo padrão e também são adequados para operação controlada por frequência, o que aumenta ainda mais a eficiência energética.
Foi dada grande importância a um design compacto e a operação silenciosa ao projetar os sopradores de lóbulos rotativos Tyr, cujo resultado foram unidades compactas (fig. 2) que podem ser instaladas em espaços pequenos. Além disso, o design inovador para isolamento acústico reduziu as emissões sonoras. O uso de engrenagens helicoidais de alta precisão, de filtros de entrada e saída otimizados para ruído e de uma cabine acústica eficiente permitiram que os ruídos fossem reduzidos quando comparados aos sopradores convencionais.
A operação dos sopradores de lóbulos rotativos Tyr pode ser controlada de diferentes maneiras. Eles podem ser conectados ao sistema de controle das instalações para o tratamento de efluentes utilizando um sistema de controle PLC. Se o nível de oxigênio continuamente medido no tanque de areação cair abaixo do valor mínimo, um soprador será automaticamente ligado e permanecerá em funcionamento até que o valor máximo seja atingido. Para grandes tanques ou tanques múltiplos de aeração, podem ser instalados vários sopradores de lóbulos rotativos Tyr. Dependendo dos requisitos de oxigênio, vários sopradores de lóbulos rotativos Tyr podem ser operados alternados ou simultaneamente a fim de alcançar tempos de operação similares em todos os sopradores.
Nos sopradores de lóbulos rotativos controlados por frequência, o fornecimento de oxigênio não deve ser controlado pelo tempo de operação dos sopradores, ao invés disso, ele poderá ser controlado pela velocidade e, assim, pelo fluxo volumétrico gerado por um soprador. O controle de velocidade permite uma injeção mais precisa de oxigênio em um tanque de aeração. Na prática, isso significa que os valores mínimo e máximo estarão mais próximos.
Também são possíveis controles mais simples sem um variador de frequência. Se, por exemplo, forem utilizados dois sopradores de lóbulos rotativos Tyr idênticos para aerar um tanque de aeração, eles serão concebidos de tal forma que, em conjunto, gerarão um fluxo volumétrico projetado para o máximo de carga de efluentes. A instalação para o tratamento de efluentes em Schlammersdorf-Vorbach, na região alemã do Alto Palatinado, utiliza, por exemplo, dois sopradores de lóbulos rotativos Tyr. Os dois sopradores podem ser operados em duas velocidades diferentes. Dependendo do fornecimento de oxigênio necessário, eles podem operar em velocidade máxima ou com a metade da velocidade. Isso permite uma operação sem controle de frequência com quatro níveis de fluxo volumétrico, possibilitando uma maior eficiência energética.
Os gerentes das instalações para o tratamento de efluentes e os responsáveis pela tecnologia são persuadidos pela confiança e pela facilidade de operação do soprador de lóbulos rotativos Tyr. Para Jürgen Nass, gerente de operações da instalação para o tratamento de efluentes em Rheinfelden-Herten, as vantagens são óbvias: “Os níveis de óleo nas engrenagens e rolamentos podem ser verificados a partir da parte externa por meio de janelas de inspeção quando a cabine acústica estiver fechada. É fácil de realizar a troca de óleo, pois os orifícios para enchimento e as válvulas de drenagem de óleo são facilmente acessadas, uma vez que a porta da cabine de isolamento acústico estiver aberta. O filtro de entrada está montado de tal maneira que pode ser extraído pela parte dianteira sem que haja o risco de que impurezas caiam dentro do soprador. Jürgen Nass também elogiou a confiança dos sopradores: “Após um ano operando o soprador, não foram constatadas avarias nem muito menos falhas.”
Fig. 4 Visualização da cabine acústica aberta de um soprador de lóbulos rotativos Tyr. As aberturas de enchimento e drenagem de óleo, bem como as janelas de inspeção do nível de óleo que podem ser vistas a partir do exterior, estão em primeiro plano.
