Para Filtros Percoladores e Filtros Submersos de qualquer tipo
| Parâmetro | Enchimento Randômico | Enchimento Estruturado 2G |
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Geometria |
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Principais diferenciais |
• Peças dispostas em leito compacto, implicando em trajetórias aleatórias e geração de canais preferenciais através do meio filtrante. | • Canais amplos e regulares, de fluxo cruzado ou vertical, implicando trajetórias bem definidas para o líquido e para o ar (se filtro aeróbio). |
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Aspecto visual |
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Vazios / Porosidade |
• 95% no máximo e no interior das peças; porque são dispostas aleatoriamente, estão sujeitas a compactações localizadas (porosidade variável). | • Índice de vazios constante e superior a 97% em todo o volume do meio filtrante, que é formado por canais amplos e verticalizados. |
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Superfície específica |
• Plástico: ~100 m²/m³ para remoção de DBO
~130 m²/m³ para nitrificação • Pedra/brita: ~50-60 m²/m³ |
• ~125 m²/m³ para remoção de DBO
• ~150 m²/m³ para rem. DBO / nitrificação • ~240 m²/m³ para nitrificação |
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Performance operacional |
• Ocorrência de colmatação localizada (causando curto circuitos hidráulicos e odores);
• Baixa eficiência localizada devido à compactação. |
• 2 a 3 vezes superior à brita. |
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Estrutura |
• Meio filtrante randômico formado por peças individuais e sem posição definida no tanque;
• Impossibilidade de simulações ao longo da profundidade do meio filtrante; • Operação associada a baixa previsão; |
• Meio filtrante estruturado formado por blocos simétricos e de posição bem definida no tanque;
• Zoneamento vertical do meio filtrante devido à existência de diferentes camadas, permitindo simulações e assegurando alta previsibilidade. |
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Aeração |
• Baixa eficiência se apenas aeração natural; necessária injeção de ar através de ventilação;
• Elevada perda de carga através de meio filtrante randômico, devido à compactação do leito; • Regiões interiores do leito podem ser comprimidas devido ao peso do meio filtrante, resultando em bloqueios e perda de ventilação. |
• Ventilação natural sem necessidade de injeção de ar até ~4 metros (altura a confirmar caso a caso);
• Baixa perda de carga (até 1 mbar/m); • Material de resistência variável e calculada (em função da posição da camada), resultando na não compressão das camadas inferiores nem na limitação da circulação de ar e líquido. |
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Transporte |
• O transporte pode ser muito dispendioso para grandes volumes – não é possível compactar o material. Por exemplo, 3 filtros percoladores de 20 m de diâmetro e 2,5 m de altura requerem entre 36 a 40 containers 40’ ou carretas de 12 m. | • Para filtros muito grandes, o transporte do meio filtrante é pouco dispendioso, pois os blocos são montados em obra (PP ou PVC). Por exemplo, 3 filtros percoladores de 20 m de diâmetro e 2,5 m de altura implicam em 5 a 6 containers 40’. |
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Potencial de colmatação |
• Elevado risco de colmatação porque porções do biofilme ficam acumuladas nos interstícios formados entre as peças que compõem o enchimento randômico;
• Quanto menor o tamanho das peças do meio filtrante, maior o potencial de colmatação dada a dificuldade de limpeza dos interstícios. |
• Fraco risco de colmatação pois as porções do biofilme que se soltam são encaminhadas para fora do enchimento através de trajetórias bem definidas e de baixa resistência ao escoamento;
• Os canais são amplos, possuem geometria constante ao longo de todo o volume do leito filtrante e não possuem superfícies para a acumulação de sólidos. |
| Potencial de alagamento | • Alto risco de alagamento nas regiões onde ocorrer colmatação, o que implica na perda de eficiência e na geração de odores. | • Desde que selecionado corretamente, o risco de alagamento dos enchimentos estruturados é nulo devido ao arranjo verticalizado dos canais. |
| Potencial de odores | • O alto potencial de bloqueios promove a geração de odores, originados em zonas anaeróbias (putrefação da matéria orgânica). | • Reduzido risco de odores devido à circulação facilitada de ar que ocorre no meio estruturado – o sistema é totalmente aeróbio. |
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Instalação |
• Fácil de instalar: a mídia randômica preenche rapidamente o volume do tanque com mínimo esforço, mas a disposição das peças não é uniforme nem homogênea;
• Durante a operação, o material irá compactar e portanto a altura da mídia após algumas semanas será inferior à inicial (e prevista em desenho) (reduzindo a eficiência ao longo do tempo). |
• Fácil de instalar: o enchimento estruturado requer algum tempo para a instalação, inclusive poderá ser necessário seguir um desenho. Todo o volume do tanque é preenchido de modo uniforme, o que resulta em um meio filtrante 100% homogêneo.
• O meio filtrante é edificado em camadas, permitindo filtros biológicos muito mais altos (menor área de instalação) e mais eficientes. |
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Estrutura de suporte |
• A estrutura de suporte é crítica: mídia de pequenas dimensões requer aberturas reduzidas na estrutura de suporte, o que causa resistência à ventilação natural e fornece áreas adicionais para a acumulação de sólidos (e geração de odores);
• Maiores custos de instalação e manutenção. |
• Devido à geometria e resistência variável dos blocos, a estrutura de suporte pode ser barata e muito fácil de instalar, sem qualquer manutenção;
• Podem ser usados materiais de baixo custo, tais como blocos de concreto ou tijolo, ou vigas de madeira, PRFV, ou pré-fabricadas de concreto. |
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Manutenção |
• Não se pode transitar sobre a superfície, pois pode afundar ou ficar danificada (esmagamento do plástico), o que causa bloqueios e colmatação;
• O vento pode movimentar a mídia plástica (exceto se forem tomadas medidas apropriadas, tais como uma estrutura sobre o meio filtrante, à custa de maiores custos de instalação); • Meios randômicos requerem mais do que um filtro em paralelo e precisam de retro lavagens frequentes na tentativa de remover o excesso de biomassa dos interstícios; • Precisam ser substituídos em poucos anos. |
• A camada do topo do enchimento estruturado é desenhada para permitir o tráfego pedestre (tanto PP como PVC), para manutenção do distribuidor ou verificação do próprio enchimento;
• Blocos leves mas de grande porte e instalados de maneira modular, impedindo sua movimentação; • Porque as camadas dos enchimentos da 2G têm resistência em função da profundidade em que são instaladas, não ocorre esmagamento; • Os enchimentos da 2G são lavados através de procedimento simples, sem interromper a operação; • A durabilidade do enchimento 2G é 20 anos. |
