




[01] A presente patente de invenção descreve um equipamento modular para o tratamento biológico de efluentes sanitários de esgoto doméstico. Mais especificamente compreende um equipamento que realiza a separação dos sólidos sedimentáveis do efluente sanitário, sendo o líquido sobrenadante direcionado para um reator biológico para a remoção biológica de nutrientes, com o propósito de reduzir a carga orgânica, permitindo sua reutilização em atividades que não exijam água potável.[01] The present patent of invention describes a modular equipment for the biological treatment of sanitary effluents from domestic sewage. More specifically, it comprises equipment that performs the separation of sedimentable solids from the sanitary effluent, with the supernatant liquid being directed to a biological reactor for the biological removal of nutrients, with the purpose of reducing the organic load, allowing its reuse in activities that do not require water drinking.
[02] A progressiva demanda por água tem feito do tratamento e reutilização de efluentes um tema de relevância mundial.[02] The progressive demand for water has made the treatment and reuse of effluents a topic of global relevance.
[03] O desregramento da utilização dos recursos hídricos culmina no comprometimento da qualidade da água utilizável, sobretudo, aliado à descontrolada ocupação industrial urbana, à ausência de infraestrutura nas regiões periféricas e também nas zonas rurais onde, em sua maioria, os sistemas de tratamento de água e esgotos são de responsabilidade do próprio usuário que, contraditoriamente, lança seus resíduos para a depuração nos cursos d'água que serão captados para o consumo a jusante, sendo esta última a maior área consumidora de água (SOUZA, Claudinei Fonseca. Rev. Ambient. Água vol.10 no.3 Taubaté July/Sept. 2015. http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.1549).[03] The unruly use of water resources culminates in the compromise of the quality of usable water, above all, combined with the uncontrolled urban industrial occupation, the lack of infrastructure in peripheral regions and also in rural areas where, mostly, the treatment systems Water and sewage are the responsibility of the user who, contradictorily, throws their waste for purification into water courses that will be captured for downstream consumption, the latter being the largest water consuming area (SOUZA, Claudinei Fonseca. Rev.). Ambient. Água vol.10 no.3 Taubaté July/Sept. 2015. http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.1549).
[04] A reutilização é uma das alternativas apontadas para o enfrentamento deste problema consagrando-se importante instrumento de gestão ambiental (SANTOS, H. F.; MANCUSO, P. C. S. A escassez e o reuso de água em âmbito mundial. In: MANCUSO, P. C. S.; SANTOS, H. F. Reuso de Água. Barueri: Manole, 2003. p. 21-36.).[04] Reuse is one of the alternatives pointed out to face this problem, becoming an important environmental management tool (SANTOS, HF; MANCUSO, PCS Water scarcity and reuse worldwide. In: MANCUSO, PCS; SANTOS, HF Water Reuse. Barueri: Manole, 2003. p. 21-36.).
[05] Os esgotos domésticos provêm, principalmente, de residências, edifícios comerciais, instituições ou quaisquer edificações que contenham instalações de banheiros, lavanderias, cozinhas, ou qualquer dispositivo de utilização da água para fins domésticos, tendo características bem definidas. Compõem-se essencialmente da água de banho, urina, fezes, papel, restos de comida, sabão, detergentes e águas de lavagem.[05] Domestic sewage comes mainly from residences, commercial buildings, institutions or any buildings that contain facilities for bathrooms, laundries, kitchens, or any device for using water for domestic purposes, having well-defined characteristics. They are essentially composed of bath water, urine, faeces, paper, food scraps, soap, detergents and washing water.
[06] O tratamento destes efluentes sanitários, a fim de permitir a reutilização, inclui reduzir a matéria carbonácea, material em suspensão e patógenos, mediante remoção físico-químico ou biológica.[06] The treatment of these sanitary effluents, in order to allow reuse, includes reducing carbonaceous matter, suspended material and pathogens, through physical-chemical or biological removal.
[07] No entanto, as estações de tratamento privilegiam a remoção de compostos orgânicos e geralmente não são otimizadas para a remoção de nutrientes, gerando efluentes finais tratados com elevadas cargas de compostos nitrogenados, que são lançados nos corpos d'água.[07] However, treatment plants favor the removal of organic compounds and are generally not optimized for the removal of nutrients, generating final effluents treated with high loads of nitrogen compounds, which are released into water bodies.
[08] Afora tais questões de ordem técnica, as estações de tratamento de efluentes sanitários representam um custo elevado, com operação envolvendo complexidade que dificulta a implantação em unidades residenciais.[08] Aside from such technical issues, sanitary effluent treatment stations represent a high cost, with an operation involving complexity that makes it difficult to implement in residential units.
[09] Dessa forma, é objeto da presente patente de invenção um equipamento modular para o tratamento biológico de efluentes sanitários adequado para a instalação em unidades familiares, de fácil operação e baixo custo, provendo uma estrutura compacta que promove a remoção biológica de nutrientes, com o propósito de reduzir a carga orgânica, provendo água em condições adequadas para reuso em atividades que não exijam potabilidade.[09] Thus, the object of this patent of invention is a modular equipment for the biological treatment of sanitary effluents, suitable for installation in family units, with easy operation and low cost, providing a compact structure that promotes the biological removal of nutrients, with the purpose of reducing the organic load, providing water in conditions suitable for reuse in activities that do not require potability.
[010] A invenção descreve um equipamento modular para o tratamento biológico de efluentes sanitários de unidades residenciais com capacidade operacional de até 1.600 m3/dia.[010] The invention describes a modular equipment for the biological treatment of sanitary effluents from residential units with an operational capacity of up to 1,600 m3/day.
[011] A invenção descreve um equipamento modular para o tratamento biológico de efluentes sanitários de unidades residenciais que atende as exigências dos órgãos de fiscalização ambiental, em especial às Resoluções do CONAMA 430/2011.[011] The invention describes a modular equipment for the biological treatment of sanitary effluents from residential units that meets the requirements of the environmental inspection bodies, in particular the CONAMA Resolutions 430/2011.
[012] A invenção descreve um equipamento modular para o tratamento biológico de efluentes sanitários de unidades residenciais que requer pequena área para implantação.[012] The invention describes a modular equipment for the biological treatment of sanitary effluents from residential units that requires a small area for implementation.
[013] A invenção descreve um equipamento modular para o tratamento biológico de efluentes sanitários de unidades residenciais de fácil operação e alta eficiência de tratamento.[013] The invention describes a modular equipment for the biological treatment of sanitary effluents from residential units of easy operation and high treatment efficiency.
[014] A invenção descreve um equipamento modular para o tratamento biológico de efluentes sanitários de unidades residenciais que permite a incorporação de módulos adicionais e a realocação da estrutura, parcial ou totalmente.[014] The invention describes a modular equipment for the biological treatment of sanitary effluents from residential units that allows the incorporation of additional modules and the relocation of the structure, partially or totally.
[015] A invenção descreve um equipamento modular para o tratamento biológico de efluentes sanitários de unidades residenciais que apresenta unidades de fibra de vidro, com reforço estrutural, provendo estanqueidade e impermeabilização, eliminando o risco de vazamentos e infiltrações no solo.[015] The invention describes a modular equipment for the biological treatment of sanitary effluents from residential units that features fiberglass units, with structural reinforcement, providing watertightness and waterproofing, eliminating the risk of leakage and infiltration into the soil.
[016] A invenção descreve um equipamento modular para o tratamento biológico de efluentes sanitários de unidades residenciais que apresentam meios de controle de dissipação de eventuais odores.[016] The invention describes a modular equipment for the biological treatment of sanitary effluents from residential units that have means to control the dissipation of any odors.
[017] A invenção descreve um equipamento modular para o tratamento biológico de efluentes sanitários de unidades residenciais que apresenta um sistema de difusão de ar que confere ao equipamento maior rendimento e aproveitamento na troca de oxigênio.[017] The invention describes a modular equipment for the biological treatment of sanitary effluents from residential units that features an air diffusion system that gives the equipment greater efficiency and use in the exchange of oxygen.
[018] A invenção descreve um equipamento modular para o tratamento biológico de efluentes sanitários de unidades residenciais que apresenta um sistema de aeração por ar difuso que impede deposições, incrustações ou entupimentos, mesmo em severas condições de trabalho.[018] The invention describes a modular equipment for the biological treatment of sanitary effluents from residential units that features a diffused air aeration system that prevents deposition, encrustation or clogging, even in severe working conditions.
[019] A figura 1 apresenta a vista em perspectiva do equipamento modular de tratamento de efluentes sanitários enclausurada em uma estrutura protetiva.[019] Figure 1 shows the perspective view of the modular equipment for the treatment of sanitary effluents enclosed in a protective structure.
[020] A figura 2 apresenta a vista em corte do tanque evidenciando as aberturas superiores.[020] Figure 2 shows the sectional view of the tank showing the upper openings.
[021] A figura 3A apresenta a vista em corte do tanque evidenciando a região interna e a figura 3B apresenta a vista em corte evidenciando uma outra face do tanque.[021] Figure 3A shows the sectional view of the tank showing the internal region and figure 3B shows the sectional view showing another face of the tank.
[022] A figura 4 apresenta detalhamento da região interna do tanque.[022] Figure 4 shows details of the internal region of the tank.
[023] O equipamento modular para o tratamento biológico de efluentes sanitários de unidades residenciais, objeto da presente patente de invenção, compreende um tanque (10) que apresenta base provida de injetores (101) para injeção de ar na região interna do dito tanque mediante ação de um soprador (não representado), sendo o fluxo movimentado mediante bombeamento por uma bomba submersível (B).[023] The modular equipment for the biological treatment of sanitary effluents from residential units, object of this patent of invention, comprises a tank (10) which has a base provided with injectors (101) for air injection in the internal region of said tank by means of action of a blower (not shown), with the flow being pumped by a submersible pump (B).
[024] Na região interna do tanque (10) é disposta uma câmara de decantação primária (11) com uma abertura (E1) que recebe o efluente sanitário bruto recolhido pela rede de esgoto; uma câmara de decantação secundária (12) em comunicação com a câmara de decantação primária (11); um reator biológico do tipo lodo ativado onde a matéria orgânica é consumida por microrganismos; uma câmara de desnitrificação (14) para a remoção do nitrogênio e uma câmara de desinfecção (15) para redução da carga orgânica remanescente e eliminação de microrganismos patogênicos, tratando o efluente que a seguir é liberado pela abertura (E4) para ser dirigido ao corpo receptor, com as propriedades rigorosamente dentro dos limites exigidos pela legislação vigente.[024] In the inner region of the tank (10) there is a primary settling chamber (11) with an opening (E1) that receives the raw sanitary effluent collected by the sewage network; a secondary settling chamber (12) in communication with the primary settling chamber (11); an activated sludge-type biological reactor where organic matter is consumed by microorganisms; a denitrification chamber (14) for nitrogen removal and a disinfection chamber (15) for reducing the remaining organic load and eliminating pathogenic microorganisms, treating the effluent that is then released through the opening (E4) to be directed to the body receiver, with properties strictly within the limits required by current legislation.
[025] O tanque (10) apresenta uma abertura superior dotada de uma tampa (101) onde é disposta uma entrada de ar (E2) dotada de um filtro de carvão ativado (102) para o controle de eventual dissipação de odor; uma entrada superior (E3) para o ingresso do agente de desinfecção para uma câmara de desinfecção (15) e uma abertura (E4) para a liberação do líquido tratado.[025] The tank (10) has an upper opening provided with a cover (101) where an air inlet (E2) is provided with an activated carbon filter (102) for the control of eventual dissipation of odor; an upper inlet (E3) for the ingress of the disinfection agent to a disinfection chamber (15) and an opening (E4) for the release of the treated liquid.
[026] Na câmara de decantação primária (11) ocorre a decantação dos sólidos sedimentáveis e a pré-estabilização anaeróbia dos materiais orgânicos biodegradáveis, com digestão e adensamento do lodo composto pelos sólidos brutos que penetram no tanque (10), assim como o lodo secundário proveniente da câmara de decantação secundária (12), que será a seguir detalhada.[026] In the primary settling chamber (11) there is the settling of settleable solids and the anaerobic pre-stabilization of biodegradable organic materials, with digestion and densification of the sludge composed of the raw solids that penetrate the tank (10), as well as the sludge from the secondary settling chamber (12), which will be detailed below.
[027] O líquido sobrenadante flui da câmara de decantação primária (11) para um reator biológico por meio de uma tubulação com descarga submersa posicionada próxima à base do tanque (10), em dito reator biológico sendo previstas condições ambientais propícias para o desenvolvimento e rápida reprodução dos microrganismos (nutrientes básicos, concentração adequada de oxigênio dissolvido, temperatura e pH), que se agrupam e formam verdadeiros flocos biológicos sobre os sólidos em suspensão, que servem, então, de suporte e alimento. Estes bioflocos têm a propriedade de absorver as partículas coloidais não sedimentáveis.[027] The supernatant liquid flows from the primary settling chamber (11) to a biological reactor through a pipe with submerged discharge positioned near the base of the tank (10), in said biological reactor, with favorable environmental conditions for the development and rapid reproduction of microorganisms (basic nutrients, adequate concentration of dissolved oxygen, temperature and pH), which group together and form true biological flakes on the suspended solids, which then serve as support and food. These bioflocs have the property of absorbing non-settling colloidal particles.
[028] O líquido sobrenadante que ingressa no reator biológico é primeiramente admitido em um compartimento com ambiente anaeróbio (131) onde são concentrados microrganismos armazenadores de fósforo que promovem a absorção deste componente, retirando-o do meio líquido, formando um lodo rico em fósforo que é liberado para descarte através de uma válvula de drenagem.[028] The supernatant liquid that enters the biological reactor is first admitted into a compartment with an anaerobic environment (131) where phosphorus-storing microorganisms are concentrated that promote the absorption of this component, removing it from the liquid medium, forming a phosphorus-rich sludge which is cleared for disposal through a drain valve.
[029] Do ambiente anaeróbio (131), o líquido sobrenadante flui para o compartimento com ambiente anóxico (132) e a seguir para o compartimento com ambiente aeróbio (133) onde bactérias carreadas em flocos se misturam ao líquido, mediante agitação e aeração provocada pelos injetores (101) a partir da base do tanque (10), favorecendo a floculação biológica.[029] From the anaerobic environment (131), the supernatant liquid flows to the anoxic environment compartment (132) and then to the aerobic environment compartment (133) where bacteria carried in flakes mix with the liquid, upon agitation and caused aeration by injectors (101) from the base of the tank (10), favoring biological flocculation.
[030] A partir do reator biológico, o líquido se desloca para a câmara de decantação secundária (12) por gravidade, onde os flocos estabilizados, ainda contendo uma razoável atividade microbiológica, são separados por decantação. Uma parte do lodo biológico decantado nesta câmara de decantação secundária (12) retorna, por bombeamento, ao compartimento anaeróbio (131) e outra parte do lodo é escoada para a câmara de decantação primária (11) para digestão e adensamento, dito lodo extraído para descarte adequado.[030] From the biological reactor, the liquid moves to the secondary settling chamber (12) by gravity, where the stabilized flakes, still containing a reasonable microbiological activity, are separated by decantation. A part of the biological sludge settled in this secondary settling chamber (12) returns, by pumping, to the anaerobic compartment (131) and another part of the sludge is drained to the primary settling chamber (11) for digestion and densification, said sludge extracted for proper disposal.
[031] Preferentemente, o lodo é extraído do fundo do tanque (10) em torno de 180 dias de operação do equipamento, recolhido por caminhão limpa fossa e encaminhado para descarte em aterro adequado e licenciado, assim como o lodo decantado no compartimento com ambiente anaeróbio (131).[031] Preferably, the sludge is extracted from the bottom of the tank (10) within around 180 days of equipment operation, collected by a clean pit truck and sent for disposal in an appropriate and licensed landfill, as well as the sludge decanted in the compartment with environment anaerobic (131).
[032] Uma parte do líquido sobrenadante armazenado na câmara de decantação secundária (12) é admitido na câmara de desnitrificação (14) para a remoção do nitrogênio e outra parte segue para a câmara de desinfecção (15).[032] A part of the supernatant liquid stored in the secondary settling chamber (12) is admitted to the denitrification chamber (14) for the removal of nitrogen and another part goes to the disinfection chamber (15).
[033] Na câmara de desnitrificação (14), o líquido sobrenadante com nitratos é misturado com um determinado volume de efluente sanitário bruto onde, em função da ausência de oxigênio e presença de nitratos, o metabolismo microbiológico de bactérias desnitrificantes provoca a oxidação da matéria carbonácea e a redução do nitrato contido em solução, resultando na liberação de nitrogênio gasoso para a atmosfera.[033] In the denitrification chamber (14), the supernatant liquid with nitrates is mixed with a certain volume of raw sanitary effluent where, due to the absence of oxygen and presence of nitrates, the microbiological metabolism of denitrifying bacteria causes the oxidation of the matter carbonaceous and the reduction of nitrate contained in solution, resulting in the release of gaseous nitrogen to the atmosphere.
[034] Como bactérias desnitrificantes podem ser utilizadas as Pseudomonas, bactérias heterotróficas anaeróbias ou facultativas, tal como Achromobacter, Bacillus, Brevibacterium, Flavobacterium, Lactobacillus, Micrococcus, Proteus e Spirillum.[034] As denitrifying bacteria can be used Pseudomonas, anaerobic or facultative heterotrophic bacteria, such as Achromobacter, Bacillus, Brevibacterium, Flavobacterium, Lactobacillus, Micrococcus, Proteus and Spirillum.
[035] O líquido flui da câmara de desnitrificação (14) para a câmara de desinfecção e nesta câmara de desinfecção (15) é feita a dosagem do agente de desinfecção através da abertura (E3) para redução da carga orgânica remanescente e eliminação de microrganismos patogênicos, tratando o efluente que a seguir é liberado pela abertura (E4) para ser fornecido ao corpo receptor, com as propriedades rigorosamente dentro dos limites exigidos pela legislação vigente.[035] The liquid flows from the denitrification chamber (14) to the disinfection chamber and in this disinfection chamber (15) the disinfection agent is dosed through the opening (E3) to reduce the remaining organic load and eliminate microorganisms pathogens, treating the effluent that is then released through the opening (E4) to be supplied to the receiving body, with properties strictly within the limits required by current legislation.
[036] No reator biológico é prevista uma tubulação de retorno para ajustes de vazão, permitindo equalização do volume de líquido que flui entre a câmara de decantação primária (11) e dito reator.[036] In the biological reactor, a return pipe is provided for flow adjustments, allowing equalization of the volume of liquid that flows between the primary settling chamber (11) and said reactor.
[037] A fração gasosa resultante do processo de redução biológica flui para a atmosfera pela entrada (E2).[037] The gaseous fraction resulting from the biological reduction process flows into the atmosphere through the inlet (E2).
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BR102020004297-1ABR102020004297A2 (en) | 2020-03-03 | 2020-03-03 | MODULAR EQUIPMENT FOR THE BIOLOGICAL TREATMENT OF DOMESTIC SEWAGE SANITARY EFFLUENTS |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BR102020004297-1ABR102020004297A2 (en) | 2020-03-03 | 2020-03-03 | MODULAR EQUIPMENT FOR THE BIOLOGICAL TREATMENT OF DOMESTIC SEWAGE SANITARY EFFLUENTS |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR102020004297A2true BR102020004297A2 (en) | 2021-09-14 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR102020004297-1ABR102020004297A2 (en) | 2020-03-03 | 2020-03-03 | MODULAR EQUIPMENT FOR THE BIOLOGICAL TREATMENT OF DOMESTIC SEWAGE SANITARY EFFLUENTS |
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR102020004297A2 (en) |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202898159U (en) | Sewage treatment device | |
| CN101928096B (en) | Sewage treatment method and system in ecological sensitive areas | |
| WO2021243733A1 (en) | Sewage treatment apparatus with solid-liquid separation, and separation method thereof | |
| CN112243428B (en) | Systems and methods for treating wastewater and providing Class A sludge | |
| CN106116031A (en) | A kind of efficient treatment process of slaughtering wastewater | |
| CN114291964B (en) | Sewage treatment system and method for denitrification and phosphorus recovery | |
| CN107311405A (en) | Urban sewage treatment system and technique | |
| CN217148724U (en) | Sewage treatment integrated biological nitrogen and phosphorus removal device | |
| CN217535767U (en) | Low-temperature sewage biochemical treatment equipment | |
| CN210764894U (en) | Temple sewage treatment and recycling system | |
| CN203295318U (en) | Integrated denitrifying and dephosphorizing MBR device | |
| CN216191765U (en) | Integrated sewage treatment equipment | |
| CN208071525U (en) | Buried intelligent sewage disposal system | |
| CN110240350A (en) | It is a kind of to enhance sewerage integrated equipment and impact resistance method using nitrification liquid reflux | |
| Awuah et al. | Performance evaluation of the UASB sewage treatment plant at James Town (Mudor), Accra | |
| CN116534983B (en) | An ecological coupling system for efficiently treating rural gray water and its application | |
| CN208308624U (en) | Integrated intelligent sewage-treatment plant | |
| CN206680353U (en) | A kind of embedded type domestic sewage disposal system | |
| CN217809103U (en) | MABR integrated sewage treatment process and system with multiple water inlets and outlets | |
| BR102020004297A2 (en) | MODULAR EQUIPMENT FOR THE BIOLOGICAL TREATMENT OF DOMESTIC SEWAGE SANITARY EFFLUENTS | |
| CN102951770A (en) | System and method for treating domestic sewage | |
| Jin et al. | Design and operation of a wastewater treatment plant treating low concentration of municipal wastewater | |
| CN102464428A (en) | Medical institution sewage treatment method | |
| CN207072894U (en) | It is equipped with the integral type sewage processing equipment of microbial carrier | |
| CN207243682U (en) | Urban sewage treatment system |
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] | Free format text:REFERENTE A 5A ANUIDADE. | |
| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] | Free format text:REFERENTE AO DESPACHO 8.6 PUBLICADO NA RPI 2822 DE 04/02/2025. |