Um dos maiores sistema de desnitrificação por filtração mundial construído em Baltimore (EUA).
A Baía de Chesapeake é considerada um dos estuários mais produtivos da América e do mundo, proporcionando recreação pública, transporte público, comercial e pesca em uma das áreas mais populosas do país. No entanto, a baía tem sido fonte de muita preocupação ambiental há anos.
Contaminantes químicos, poluição do ar, mudanças na paisagem, erosão e captura excessiva de peixes e mariscos estressam a baía e sua vida selvagem, no entanto, o maior desafio da baía é a poluição por nutrientes, principalmente de nitrogênio e fósforo.
O excesso de escoamento e descargas desses nutrientes vêm de fazendas, pavimentos, estações de tratamento de efluentes e outras fontes na bacia hidrográfica da Baía de Chesapeake, que inclui partes de Nova York, Pensilvânia, Delaware, Virgínia Ocidental, Virgínia, Maryland e o Distrito de Columbia. Essa poluição alimenta o crescimento de algas que afetam a qualidade da água e a vida aquática, resultando na inclusão da baía na Lista de Águas Prejudicadas da Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA).
Imagem: De Nora
Para responder à ameaça do ecossistema ameaçado em Chesapeake, muitos estados estão endurecendo seus parâmetros regulatórios para nitrogênio total (TN) e fósforo total (TP). De fato, os regulamentos TN e TP na bacia hidrográfica da Baía de Chesapeake estão entre os mais rigorosos do país. Com isso, muitas estações de tratamento de efluentes da bacia vêm instalando novos equipamentos para reduzir a quantidade de nutrientes que são lançados nos afluentes da baía. Dos seis estados dentro da bacia hidrográfica da baía, Maryland tem os regulamentos mais rigorosos.
Sua “Tributary Strategy” da Baía de Chesapeake, lançada em 2004, estabeleceu limites de fonte pontual limitando TN e TP descarregados por estações de tratamento de efluentes a 3 mg/L e 0,3 mg/L, respectivamente.
Modernização da Estação
Uma das mais recentes atualizações da estação de tratamento de esgoto (ETE), ocorreu na estação de tratamento de efluentes de Back River (ETE), na cidade de Baltimore. Construída pela primeira vez no início do século 20, a ETE está situada a leste da cidade, às margens do rio Back. Com um fluxo médio de 8.237 l/s e um fluxo de pico de 13.144 l/s, a estação atende aproximadamente 1,3 milhões de residentes em uma área de 363 quilômetros quadrados da cidade de Baltimore e do condado de Baltimore.
Aproximadamente 16.000 quilos de nitrogênio e 2.721 quilos de fósforo entram na estação de Back River todos os dias. As modificações planejadas na estação resultarão em reduções de TN em mais de 90%, em comparação com as reduções atuais de apenas 70%. O projeto inclui a construção de uma estação de bombeamento de 13.144 l/s, modificações nas instalações de lodo ativado existentes, serviços subterrâneos, sistemas de comunicação e controle de processo.
A TETRA Denite, tecnologia de desnitrificação biológica de fixed-film da De Nora Water Technologies foi escolhida para este projeto. A tecnologia reduzirá o alto nível de nutrientes descarregados na Baía de Chesapeake como parte de um contrato de US$ 24 milhões com a Archer Western Contractors LLC de Atlanta. Após a conclusão, a instalação será um dos maiores sistemas de desnitrificação de filmes fixos do mundo, tomando essa designação da ETE Patapsco de Baltimore com 3.549 l/s, que também usou a mesma tecnologia.
O sistema de desnitrificação biológica de filme fixo remove o nitrato-nitrogênio e sólidos suspensos totais (TSS) em uma única etapa de tratamento. O processo também serve como um sistema de filtração de leito profundo capaz de remover sólidos suspensos para praticamente qualquer requisito final de efluente. É usado como a etapa final do tratamento na remoção de TN para ajudar as instalações a atender aos limites de descarga de 3 mg/L.
Os meios granulares de tamanho e formato específicos usados no processo são um meio de suporte ideal para bactérias desnitrificantes e o ambiente do leito profundo é propício para a remoção eficiente de nitrato-nitrogênio e sólidos. A mídia fornece contato entre o efluente e a biomassa, e o curto-circuito hidráulico é insignificante mesmo durante problemas na planta. Ele permite a captura pesada de sólidos de pelo menos 1 lb de sólidos por pé quadrado de área de superfície do filtro (4,88 kg/m3) antes que a retrolavagem seja necessária.
As mídias granulares especificamente dimensionadas e moldadas usadas no processo são um meio de suporte ideal para as bactérias desnitrificantes e o ambiente de leito profundo é propício para uma eficiente remoção de nitrato-nitrogênio e sólidos. A mídia fornece contato entre os efluentes e biomassa, e o curto-circuito hidráulico é insignificante mesmo durante as perturbações das estações. Permite a captura pesada de sólidos de pelo menos 0.425kg de sólidos por 0,093 metros quadrados de área de superfície do filtro (4,88 kg por metro cúbico) antes que a retrolavagem seja necessária.
Filtros e Equipamentos
O engenheiro do projeto da ETE Back River, Whitman, Requardt & Associates LLP de Baltimore, conduziu todos os estudos relacionados ao programa aprimorado de remoção de nutrientes na estação e projetou a primeira fase de modernizações para a instalação. O design exclusivo do projeto consisti em 52 filtros – quatro conjuntos de 13 filtros, nas dimensões de 3,5 m por 30 m. Cada conjunto de filtros terá equipamentos dedicados – retrolavagem e bombas químicas, bem como poços de limpeza (clearwells) e poços de lodo (mudwells). Além disso, cada sistema terá sopradores de retrolavagem dedicados e um reserva compartilhado entre dois conjuntos de filtros. Os conjuntos de filtros foram projetados para operar de forma independente devido a fluxos variados, permitindo que os conjuntos de filtros sejam retrolavados simultaneamente. Esse projeto elimina o tempo de inatividade para retrolavagem e oferece maior flexibilidade operacional para atender aos rigorosos limites de carga máxima diária total estabelecidos pelo Departamento de Meio Ambiente de Maryland e pela EPA (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos).
Após a conclusão do projeto, a qualidade do efluente da ETE Back River será inferior a 5 mg/L TSS, menos de 1 mg/L nitrato-nitrogênio e inferior a 4 mg/L TN.
“Não é surpresa que o estado de Maryland tenha se tornado um líder nacional quando se trata de estabelecer altos padrões para suas instalações de tratamento de efluentes”, disse Ed Kuchtjak, gerente de projeto da De Nora Water Technologies. “O estado recebe efluentes de cada um dos outros cinco estados da bacia hidrográfica da baía e é o ponto final do tratamento antes que o efluente entre na baía. As estações de Back River e Patapsco desempenham papéis importantes no sucesso do Programa de Restauração da Baía de Chesapeake, fornecendo sistemas de efluentes eficientes e confiáveis para melhorar e manter uma qualidade de vida saudável para os cidadãos da região, e a tecnologia TETRA Denite continuará a melhorar consideravelmente a qualidade dos efluentes e ajudará essas estações a atender aos rigorosos padrões de descarga de efluentes.”
