Saneamento: Simulação computacional 3D aplicada nas fases de tratamento de água.

O tratamento de água através do processo convencional passa por diversas fases e em cada uma delas exige-se um rígido controle físico-químico. Por exemplo, em uma empresa como a SABESP estão presentes 9 etapas no processo, onde são tratados mais de 119 mil litros de água por segundo.

Neste contexto estamos tratando de uma vazão muito alta e que requer ferramentas e soluções que sejam capazes de otimizar o processo, diminuir o custo, aumentar o desempenho e mitigar as perdas.

A simulação computacional 3D é uma solução utilizada no segmento da engenharia que traz essas facilidades para empresas do ramo de saneamento básico. Confira a seguir três exemplos de possíveis aplicações da análise de comportamento do fluido para esse segmento:

Biodigestores Aeróbios e Anaeróbios

Ao contrário do tratamento anaeróbio, que faz uso de bactérias que não utilizam o oxigênio em seus processos bioquímicos, o tratamento aeróbio utiliza microrganismos que degradam substâncias orgânicas em inorgânicas em processos oxidativos.

Em processos biológicos aeróbios como esses, há a presença de efluentes que necessitam estar em uma condição de temperatura, pH e oxigenação controlados.

Já em processos anaeróbios, essas mesmas condições físico-químicas necessitam ser controladas, além da necessidade de monitorar a emissão de odores no sistema de tratamento. Além da preocupação com a saúde do consumidor final, é necessário também estar atento com questões ambientais, uma vez que os gases Metano e Dióxido de Carbono (subprodutos do processo) intensificam o efeito estufa.

A simulação computacional 3D é capaz de estudar o comportamento dos fluidos nos biodigestores, avaliando o  padrão do escoamento, transferência de calor e massa, o que contribui para  tomadas de decisão que tragam melhorias no processo e na eficiência energética.

Tanques 

Os tanques de mistura, muito utilizados também na indústria alimentícia, são equipamentos presentes em diversas etapas do processo de tratamento de água. Por exemplo, na etapa de adição de produtos químicos, onde a água escoada captada é misturada com sulfato de alumínio AI₂(SO₄)₃ e hidróxido de sódio Ca(OH)₂

Outra fase onde normalmente se utiliza esse equipamento é na etapa de filtração. Nesse momento do processo é importante fazer a separação de sedimentos, como areia, cascalho, pedregulhos e carvão ativo.

 A prototipação é capaz de ajudar as empresas em projetos de montagem de estações de saneamento com esse tipo de equipamento e na avaliação da eficácia no processo de mistura e separação líquido-sólido.

Floculação

E por fim a floculação, uma etapa que tem por finalidade realizar a decantação de pequenas partículas sólidas através da agregação por meio do floculador, onde são adicionadas à água substâncias químicas chamadas de coagulantes.

Geralmente, a floculação ocorre antes do processo de decantação das impurezas sólidas não-solúveis em tanques de sedimentação.

Com o estudo de fluidodinâmica computacional aplicado no processo de  floculação é possível avaliar o comportamento fluidodinâmico e de transferência de calor que impactam nos mecanismos de neutralização dessas impurezas coloidais, bem como a aglutinação dessas partículas.  

Quer saber como podemos ajudar no tratamento de água da sua indústria? Entre em contato conosco para uma avaliação nas etapas do seu processo.