O que torna o efluente de abatedouro diferente
O efluente de abatedouro é uma vazão pequena carregando uma carga grande. Uma linha de abate usa muito menos água por unidade de produto que a maioria das indústrias úmidas, mas o que lança é concentrado: sangue, gordura e finos de tecido de um processo que é essencialmente a desmontagem de material animal em uma sala úmida. O resultado é uma corrente cuja força orgânica é muitas vezes a do esgoto doméstico a uma fração do volume, e cujo caráter muda com o turno, e não com o relógio.
Há boas notícias na mesma descrição. Boa parte da carga orgânica é solúvel e prontamente biodegradável, que é o que um processo biológico faz melhor. A dificuldade é todo o resto: gordura que flutua e solidifica, sólidos que enrolam e sedimentam, sangue que é o material mais concentrado do local, e nitrogênio que a biologia será solicitada a oxidar quer tenha sido projetada para isso ou não.
De onde vem a carga, posto por posto
- Curral e lavagem dos animais — esterco, palha e terra em uma vazão de lavagem contínua: uma carga orgânica baixa por litro e um alto teor de sólidos.
- Sangria e sangramento — o sangue, a corrente mais concentrada do local por larga margem e a que tem o caso mais claro de ser mantida fora do ralo.
- Escaldagem, depilação e chamuscamento — pelos, escamas e sólidos finos em água quente, chegando como uma vazão que carrega material que nenhuma máquina a jusante consegue passar.
- Evisceração — conteúdo ruminal e intestinal com a água de lavagem ao redor, a fonte de boa parte dos sólidos suspensos e de uma grande parcela do nitrogênio.
- Divisão e tosa — gordura, pó de osso e finos de tecido, na água usada para manter as superfícies e o piso limpos.
- Manuseio de subprodutos e miúdos, e qualquer condensado de graxaria, que acrescenta graxa e uma carga orgânica concentrada adicional.
- Limpeza ao fim do turno — um dia de trabalho lavado do piso em um único pulso forte de água quente, detergente e sólidos.
Toda corrente dessa lista é produzida em uma janela definida do turno. Uma estação dimensionada pela média diária é uma estação dimensionada por uma curva que ninguém traçou.
Características do efluente de abatedouro: os cinco que decidem a linha
Seis medições decidem a linha de pré-tratamento, e todas elas são tomadas no local em questão, e não lidas de um valor geral.
- Sangue, e a carga orgânica solúvel que ele carrega. Prontamente biodegradável, e melhor tratado não deixando que entre na água de modo algum.
- Gordura, óleo e graxa. Sólidos ou semissólidos à temperatura ambiente, e um problema em tubos, peneiras e bombas, e em qualquer superfície onde possam esfriar e solidificar.
- Sólidos suspensos — pelos, conteúdo ruminal, pó de osso e finos de tecido, cada um se comportando de modo diferente e cada um pedindo um estágio diferente.
- Nitrogênio, como nitrogênio orgânico e amônia do sangue e do conteúdo intestinal, que se torna a carga biológica que o tanque de aeração de fato carrega.
- Salinidade e produtos químicos de limpeza — detergentes, sanitizantes e soda cáustica da limpeza, que movem o pH, a alcalinidade e a biologia.
- O padrão de batelada, registrado em função do tempo, porque essa carga chega com o turno, e a temperatura que vem com ela.
Recuperação de sangue do efluente de abatedouro: a carga mais barata de remover
O sangue é denso em matéria orgânica, e é produzido em um ponto, em um momento, por um processo que a estação já controla. Coletado no posto de sangria em um vaso dedicado, ele é um subproduto de pequeno volume e com mercado. Deixado chegar ao ralo, o mesmo material é diluído na vazão inteira do dia e se torna uma carga que a estação de tratamento paga para oxidar, ocupando capacidade de aeração e produzindo lodo que depois tem de ser desidratado e destinado.
A recuperação não precisa ser completa para valer a pena. Um posto de sangria bem drenado, com a água de lavagem mantida fora do canal de sangue, muda a entrada da estação de tratamento mais do que a maioria das compras de equipamento. O tamanho do ganho pode ser estabelecido em uma semana: meça e amostre a corrente de sangue isoladamente, amostre a entrada mista e compare as duas cargas.
Pré-tratamento de efluente de abatedouro: peneiramento de pelos e conteúdo ruminal
Os pelos enrolam, o conteúdo ruminal sedimenta, e ambos são o tipo de material que uma bomba, um trocador de calor, um difusor ou uma membrana não conseguem passar. Uma peneira faz um trabalho que nenhum processo biológico consegue fazer naquele tamanho de partícula: nenhuma taxa de aeração decompõe um emaranhado de pelos dentro de um tempo de residência medido em horas.
O peneiramento é dimensionado para proteger o que vem depois dele, e não para alcançar uma porcentagem de remoção. Uma grade na entrada retém o material maior — fragmentos de osso, ração não digerida, embalagem que chegou com os animais. O peneiramento fino a jusante dela é escolhido em função da abertura que a próxima máquina consegue tolerar. O que a peneira remove é um resíduo úmido e odorífero com uma rota de manuseio própria, e o fato de que ele existe tem de aparecer no projeto.
A remoção de areia pertence à mesma conversa onde a drenagem do curral e do pátio compartilha um tubo com o processo, porque areia e terra não sedimentam de uma corrente com gordura nela, e também não se decompõem. O artigo sobre remoção de areia no tratamento de esgoto cobre onde esse estágio fica e o que ele retira.
Flotação por ar dissolvido para efluente de abatedouro
A gordura é a mais difícil das cargas de pré-tratamento de sedimentar. Parte dela flutua, parte está dispersa, e a fração emulsionada não sedimenta em nenhuma direção: ela atravessa um tanque de sedimentação e alcança a biologia como um revestimento sobre tudo. A flotação por ar dissolvido para efluente de abatedouro é o estágio projetado para uma carga desse tipo, liberando ar dissolvido como bolhas finas que se fixam às partículas, as elevam à superfície e as deixam para um raspador.
Em uma corrente desse tipo, a unidade normalmente opera com auxílio químico: um coagulante para desestabilizar a emulsão e um polímero para formar um flotado que possa ser raspado. Essa combinação é o que retira a gordura, os sólidos suspensos e uma parcela substancial da carga orgânica antes de a água alcançar a biologia. A dose não é uma constante, porque é definida na água real por um teste de bancada, que é como o teste de jarro descrito no artigo complementar conquista seu lugar na linha.
Duas funções seguem o estágio de flotação e são frequentemente esquecidas. O flotado que sai dele é um lodo por si só, com um volume e uma rota de manuseio a projetar; e os produtos químicos que formam o flotado também acrescentam ao que o estágio de desidratação tem de processar. Ambos pertencem ao balanço de massa, e não a um apêndice.
Amônia no efluente de abatedouro: a carga que o pré-tratamento não consegue retirar
O sangue e o conteúdo intestinal colocam nitrogênio na água, e quando ele alcança o estágio biológico, a maior parte é amônia da decomposição de proteínas. Nenhum estágio da lista acima o retira: uma peneira remove sólidos, a flotação remove gordura e sólidos, e a amônia dissolvida passa por ambas. O nitrogênio, portanto, tem de ser projetado, e ele decide mais da estação do que a gordura.
A nitrificação precisa de uma idade de lodo longa o bastante para reter os organismos nitrificantes, de um fornecimento de oxigênio compatível com a carga de amônia e de alcalinidade — porque oxidar amônia a consome, e uma corrente já pobre em alcalinidade cairá de pH conforme nitrifica. O tempo frio é o caso de projeto para as três, porque os organismos desaceleram enquanto a carga não. Onde o limite cobre nitrogênio total, e não apenas amônia, um estágio anóxico e uma recirculação têm de estar no arranjo desde o início.
A forma de determinar o que a biologia será solicitada a carregar é medir amônia e nitrogênio total na saída do pré-tratamento ao longo de uma semana inteira, incluindo o dia mais movimentado, e dimensionar a aeração e a idade do lodo pelo pior deles, e não pela média.
O que deve ser entregue ao estágio biológico
- Livre de material que possa enrolar, obstruir ou abrasar — pelos, conteúdo ruminal, pó de osso, embalagem.
- Pobre em gordura, para que a biologia não esteja competindo com uma camada de graxa na superfície do tanque e nas paredes dos tubos.
- Tamponado, com um pH e uma alcalinidade em que a biologia consiga trabalhar.
- Suave em carga, que em um local movido a turnos é para isso que serve um tanque de equalização.
- Conhecido, com a vazão e a carga registradas no ponto onde as duas estações se encontram, para que a biologia possa ser diagnosticada, e não adivinhada.
A página de seleção de processamento de alimentos e bebidas apresenta o caso mais amplo, do qual o abatedouro é o exemplo mais concentrado.
Erros comuns
- Enviar sangue ao ralo porque o ralo é conveniente. É a carga mais concentrada do local e a mais barata de manter fora dele.
- Contar com um tanque de sedimentação para a gordura. Boa parte dela flutua, e a fração emulsionada não sedimenta em nenhuma direção.
- Dimensionar o estágio biológico pela carga média diária enquanto o piso de abate produz em turnos.
- Projetar a biologia a partir de amostras de tempo quente e encontrar o primeiro período frio com um pico de amônia.
- Tratar um abatedouro como uma pequena estação municipal porque a vazão é pequena. A vazão é pequena; a carga não.
Autoverificação antes de fixar a linha de pré-tratamento
- O sangue é coletado separadamente, e a coleta é dimensionada pela taxa de abate, e não por uma média diária?
- A linha de pré-tratamento é dimensionada pelo padrão de turnos, ou apenas pelo dia médio?
- Há um estágio que remove gordura, e sua dose química foi definida na água real, e não em uma faixa de fornecedor?
- A amônia no efluente de abatedouro foi medida na saída do pré-tratamento, no dia mais movimentado?
- Os volumes de flotado e de resíduo de peneira estão no balanço de lodo, cada um com uma rota e um custo?
De uma linha de pré-tratamento a uma estação
O pré-tratamento nesta corrente é onde se decide a maior parte do custo operacional da estação, porque ele fica entre a biologia e o material que a biologia não consegue processar. A página de flotação por ar dissolvido apresenta a unidade e suas séries de tamanhos, e a página de seleção de processamento de alimentos e bebidas cobre o caso geral do qual o abatedouro é a versão mais aguda. A dose de que ele precisa vem do teste de jarro no artigo sobre coagulação, e as aberturas de peneira, o volume de flotado e a função de flotação que servem ao seu mix de espécies e à sua taxa de abate são confirmados com a fábrica para o seu processo, e não tomados de um valor geral.