O que é Flotação por Ar Dissolvido (FAD)? Compreendendo o Princípio de Funcionamento

No cenário industrial cada vez mais consciente do meio ambiente, o tratamento eficaz de águas residuais não é apenas uma exigência regulatória, mas um pilar fundamental para uma operação sustentável. Para empresas do setor de reciclagem, especialmente aquelas que lidam com plásticos, a gestão eficiente da qualidade da água é fundamental. Uma das tecnologias mais robustas e amplamente adotadas para esse fim é a Flotação por Ar Dissolvido (FAD). Este artigo explora as complexidades da FAD, explicando seu princípio de funcionamento e destacando sua importância para aplicações industriais, incluindo o papel crucial da equipamento de flotação por ar dissolvido em processos modernos de reciclagem.

Na Energycle: Plastic Machinery, entendemos os desafios enfrentados por compradores e engenheiros de equipamentos de reciclagem industrial. Este guia visa fornecer uma compreensão abrangente e clara da tecnologia DAF, permitindo decisões informadas para suas necessidades de gestão de águas residuais.

O que exatamente é flotação por ar dissolvido?

A Flotação por Ar Dissolvido (FAD) é um processo de tratamento de água que clarifica águas residuais (ou outras águas) removendo matéria em suspensão, como óleos, graxas, sólidos e flocos. O princípio fundamental envolve a introdução de bolhas de ar microscópicas nas águas residuais. Essas bolhas se ligam às partículas em suspensão, reduzindo sua densidade geral e fazendo com que flutuem até a superfície. Essa camada concentrada de contaminantes, conhecida como "flutuação" ou "lodo", pode então ser removida, deixando uma água significativamente mais limpa.

Os sistemas DAF são particularmente eficazes no tratamento de águas residuais industriais com alta concentração de contaminantes que não se depositam facilmente, o que os torna uma solução ideal para muitas operações de reciclagem onde a água entra em contato com vários plásticos, rótulos, adesivos e conteúdos residuais.

O princípio de funcionamento: uma análise passo a passo

Entendendo como equipamento de flotação por ar dissolvido A operação é fundamental para avaliar sua eficiência. O processo pode ser dividido nas seguintes etapas principais:

1. Pré-tratamento (opcional, mas frequentemente recomendado):
   • Triagem: Sólidos e detritos maiores geralmente são removidos primeiro para evitar danos ou entupimentos nos equipamentos posteriores.
   • Ajuste de pH: Otimizar o pH das águas residuais pode aumentar a eficácia do tratamento químico subsequente.
   • Coagulação e Floculação: Esta é uma etapa preparatória crítica.
     • Coagulação: Um coagulante (por exemplo, cloreto férrico ou sulfato de alumínio) é adicionado às águas residuais. Este produto químico neutraliza as cargas elétricas das partículas finas em suspensão, permitindo que elas comecem a se agregar.
     • Floculação: Após a coagulação, um floculante (tipicamente um polímero) é introduzido. A mistura suave promove a aglomeração das partículas desestabilizadas em flocos maiores e mais flutuantes. Esses flocos maiores são muito mais fáceis de serem aderidos e levantados pelas bolhas de ar.
2. Saturação do ar:
   • Uma parte do efluente clarificado (ou às vezes água doce) é bombeada para um vaso de pressão, geralmente chamado de saturador ou tambor de saturação de ar.
   • Ar comprimido é introduzido neste recipiente sob alta pressão (tipicamente de 4 a 7 bar). Sob essa pressão, uma quantidade significativamente maior de ar se dissolve na água do que seria possível à pressão atmosférica – isso é regido pela Lei de Henry. Essa água saturada de ar é frequentemente chamada de "água branca" devido à sua aparência leitosa quando a pressão é liberada.
3. Liberação de pressão e formação de microbolhas:
   • A água pressurizada e saturada de ar é então injetada no tanque de flotação principal do DAF, onde a água residual influente (que passou por coagulação e floculação) também é introduzida.
   • À medida que essa "água branca" entra no tanque de flotação, a pressão é reduzida repentinamente aos níveis atmosféricos. Essa queda abrupta de pressão faz com que o ar dissolvido saia da solução na forma de milhões de bolhas microscópicas (tipicamente de 20 a 50 mícrons de diâmetro). Essas pequenas bolhas são cruciais para uma flotação eficaz.
4. Flotação e Separação:
   • As microbolhas encontram e aderem à superfície das partículas floculadas nas águas residuais.
   • A flutuabilidade da combinação de bolhas de ar e flocos sólidos faz com que essas partículas subam para a superfície do tanque DAF, formando uma camada de lodo concentrada.
5. Remoção de lodo:
   • Um mecanismo de desnatamento, como um conjunto de lâminas raspadoras de movimento lento ou um skimmer do tipo praia, remove delicadamente a camada de lodo flutuada da superfície da água.
   • Esse lodo é descarregado em uma câmara de coleta separada ou funil para desidratação e descarte ou, em alguns casos, potencial recuperação de materiais.
6. Descarga de efluentes clarificados:
   • A água clarificada, agora praticamente livre de sólidos em suspensão e outros contaminantes flutuantes, é coletada do fundo ou da seção intermediária do tanque DAF e descartada para tratamento posterior, reutilização na planta (por exemplo, nas etapas de lavagem de plástico) ou descarte em conformidade com as normas. Uma parte dessa água clarificada é normalmente reciclada de volta para o tanque de saturação de ar para criar a "água branca".

Sugestão de diagrama:

Um diagrama simplificado ilustrando o fluxo do processo DAF seria útil aqui. Ele deve mostrar:

1. Entrada de águas residuais afluentes.
2. Tanques de coagulação/floculação (entrada opcional mostrada).
3. O recipiente de saturação de ar (saturador) com entrada de ar e entrada de água reciclada.
4. Injeção de 'água branca' e efluente tratado no tanque DAF.
5. Microbolhas aderindo aos flocos e subindo.
6. A camada de lodo na parte superior com um mecanismo de skimmer.
7. Saída de efluente clarificado e linha de reciclagem para o saturador.

Por que o DAF é importante para a indústria de reciclagem?

O processo de reciclagem de plástico, por exemplo, frequentemente envolve a lavagem de flocos de plástico triturados para remover rótulos, sujeira, adesivos e resíduos de alimentos. Essa água de lavagem fica contaminada com uma mistura de sólidos em suspensão, matéria orgânica e, às vezes, óleos ou graxas. O tratamento eficaz dessas águas residuais é essencial para:

• Conformidade ambiental: Atender a regulamentações rigorosas de descarga.
• Reutilização de água: Reduzir o consumo de água doce, permitindo a reciclagem da água de processo, o que resulta em economias significativas de custos e em um menor impacto ambiental. tratamento eficiente de água por flotação por ar dissolvido (FAD) para reciclagem de plástico as soluções são projetadas com isso em mente.
• Eficiência operacional: Evitando problemas como bloqueios de bicos ou redução de eficiência em processos posteriores devido à água contaminada.
• Equipamento de proteção: Reduzindo o desgaste de outras máquinas removendo partículas abrasivas.

Equipamento de flotação por ar dissolvido oferece um método confiável e comprovado para atingir esses objetivos.

Vantagens de usar sistemas DAF

A tecnologia DAF apresenta diversas vantagens para o tratamento de águas residuais industriais:

• Alta eficiência de remoção: Excelente na remoção de uma ampla gama de sólidos suspensos, gorduras, óleos e graxas (FOG) e na redução da Demanda Química de Oxigênio (DQO) e da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO).
• Tratamento rápido: O processo de flotação é relativamente rápido comparado à sedimentação, permitindo ocupações menores no tanque.
• Suporta cargas variáveis: Os sistemas DAF geralmente conseguem lidar com flutuações na qualidade do influente e nas taxas de fluxo de forma mais eficaz do que alguns outros métodos de separação.
• Produz lodo mais seco: O lodo flotado normalmente apresenta uma concentração de sólidos mais alta (por exemplo, 3-5% de sólidos secos) em comparação ao lodo decantado por sedimentação (por exemplo, 0,5-1% de sólidos secos). Isso reduz o volume de lodo, resultando em menores custos de desidratação e descarte.
• Bom para sólidos leves e floculantes: Particularmente eficaz para partículas que têm uma tendência natural a flutuar ou que se tornam flutuantes pelo processo de floculação.

Sugestão de gráfico:

Um gráfico de comparação simples pode destacar o desempenho do DAF:

Contaminante	Eficiência típica de remoção com DAF
Sólidos Suspensos Totais (SST)	85-99%
Gorduras, Óleos e Graxas (FOG)	90-99%
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)	40-80% (DBO particulado)
Demanda Química de Oxigênio (DQO)	50-85% (DQO particulado)

Observação: o desempenho real depende das características das águas residuais e do projeto/operação do sistema.

Principais considerações ao escolher equipamentos DAF

Para compradores e engenheiros de equipamentos de reciclagem industrial, selecionar o equipamento certo equipamento de flotação por ar dissolvido envolve considerar vários fatores:

• Taxa de fluxo: O volume de águas residuais a serem tratadas por unidade de tempo.
• Carga e tipo de contaminante: A concentração e a natureza dos sólidos suspensos, óleos e outros poluentes.
• Qualidade de efluente necessária: Os limites de descarga ou padrões de reutilização que devem ser atendidos.
• Disponibilidade de espaço: Os sistemas DAF geralmente ocupam menos espaço do que os clarificadores convencionais, mas ainda exigem espaço adequado.
• Custos de capital e operacionais: Incluindo consumo de produtos químicos, uso de energia e manutenção.
• Material de construção: Garantir a compatibilidade com as características das águas residuais (por exemplo, pH, corrosividade).
• Nível de automação: Os sistemas DAF modernos podem oferecer vários graus de automação para facilitar a operação e o monitoramento.

Conclusão

A Flotação por Ar Dissolvido é uma tecnologia de tratamento de água altamente eficaz e versátil que desempenha um papel vital em diversos setores industriais, incluindo o exigente ambiente da reciclagem de plástico. Ao compreender o princípio de funcionamento da DAF – a sinergia entre pré-tratamento químico, saturação de ar, geração de microbolhas e separação física – os profissionais podem avaliar sua capacidade de remover uma ampla gama de contaminantes.

Investir em soluções robustas e bem projetadas equipamento de flotação por ar dissolvido é uma iniciativa estratégica para instalações de reciclagem que buscam atingir a conformidade ambiental, aumentar a eficiência operacional e promover a sustentabilidade hídrica. Na Energycle: Plastic Machinery, estamos comprometidos em fornecer soluções avançadas e confiáveis para atender aos seus desafios de tratamento de águas residuais. Entre em contato conosco para saber mais sobre como a tecnologia DAF pode ser integrada às suas operações de reciclagem.