Como tratar águas residuais de abatedouro

　屠宰废水中主要含有高浓度含氮有机化合物、悬浮物、溶解性固体物、油脂和蛋白质，包括血液、油脂、碎肉、未消化的食物残渣、毛、粪便和泥沙等，悬浮物浓度高，带有令人不适的血红色和惹人厌恶的血腥味;还可能含有多种对人体健康有关的细菌。量大且污染性强，所以国内对其治理也给予了广泛的重视，一些先进的处理工艺已在屠宰场得到了应用，并取得了很好的环境效益。对于这类容易降解的有机废水，生物处理工艺是最经济和有效的处理方法之一。因此，国内外采用生化法或以生化为主的物化生化组合工艺来处理屠宰废水。目前国内外常用的方法有：

　　1化学法

　　(1)碱性水解和酶水解

　　该法使用碱性物质或酶水解以减少废水中的脂肪颗粒，该法常作为屠宰废水的预处理。通常采用石灰、NaOH、脂肪酶、细菌酶等，其中石灰经济实用但是会产生大量的废渣;用NaOH进行预处理时，控制NaOH的质量浓度在150～300mg/L范围内，可使平均脂肪颗粒降到处理前脂肪颗粒(Din)的73%±7%;用胰脂肪酶进行预处理效果最佳，胰脂肪酶PL-250可使脂肪颗粒粒径最大降到处理前废水中脂肪颗粒的60%±3%，而且胰脂肪酶更适用于水解牛刚S肪;用细菌酶处理，细菌酶的使用量较多时才能达到明显的水解效果。但是用碱性水解处理屠宰废水会导致废水的pH值出现波动，难以控制，使后续生物氧化法等工艺不易正常运行。

　　(2)混凝处理

　　Por muito tempo, o tratamento de águas residuais de abatedouros tem sido feito principalmente por métodos biológicos, mas o efeito de tratamento em baixas temperaturas é extremamente difícil de atender aos requisitos. Para resolver este problema, pesquisadores exploraram novas abordagens para o tratamento químico de coagulação e floculação de águas residuais de abatedouros, adicionando produtos químicos em concentrações específicas para promover a sedimentação de várias partículas nas águas residuais, desestabilizar coloides e remover alguns poluentes solúveis, reduzindo a carga de poluição em um tempo muito curto. Suas vantagens incluem: processo simples, fácil implementação, resultados rápidos; tempo de reação curto, pequena área ocupada pela estrutura; matérias-primas de coagulantes amplamente disponíveis, baixo custo; efeito de tratamento pouco afetado pela temperatura; adaptação a flutuações de volume e qualidade da água, capacidade de desodorizar simultaneamente, adaptando-se a diferentes escalas de tratamento.

　　Coagulantes comuns incluem sais de alumínio, sais de ferro, etc. Entre eles, o sulfato de ferro polimerizado tem um bom efeito no tratamento de águas residuais de abatedouros. Para reduzir o uso de sais de alumínio, o cloreto de polialumínio (PAC) e o polietileno podem ser usados em combinação como coagulantes. Na síntese de sulfato de ferro polimerizado, sais de alumínio em qualquer proporção e uma certa proporção de silicatos, juntamente com uma pequena quantidade de poliacrilamida, são adicionados para gerar um novo coagulante CPFA-CS. Este coagulante polimérico inorgânico composto tem uma ampla faixa de pH e temperatura de aplicação. Usá-lo como coagulante para tratar águas residuais de abatedouros pode atingir taxas de remoção de COD e cor de mais de 75% e 95%, respectivamente. Um único tratamento de coagulação pode atingir ou aproximar-se dos padrões gerais de descarga de águas residuais. Um problema óbvio do tratamento de coagulação puro é que o sangue gerado no processo de abate é difícil de remover, e ao mesmo tempo produz uma grande quantidade de lodo e resíduos. Portanto, se as águas residuais de abatedouros forem submetidas a um tratamento de desnaturação adequado antes do tratamento com coagulante, e depois tratadas com um coagulante composto de sulfato ferroso e óxido de cálcio, a concentração de massa de COD na água de saída pode ser reduzida para 197,4 mg/L, com bons efeitos de tratamento. Além disso, este método é simples, eficiente e tem bons benefícios ambientais. No entanto, este método é limitado a águas residuais com concentração de massa de COD inferior a 1000 mg/L. O tratamento de águas residuais por coagulação tem baixo custo e bons efeitos de tratamento em baixas temperaturas. Este método é frequentemente usado para tratar águas residuais de baixa concentração ou como pré-tratamento para águas residuais de alta concentração, a fim de reduzir a carga do tratamento biológico subsequente.

　　Uma fábrica de abate em Yingkou utiliza sulfato de ferro polimerizado (PFS) em combinação com um auxiliar de coagulação (MZ), com uma taxa de remoção de COD superior a 88% e uma taxa de descoloração superior a 90%. Os indicadores de saída atingem os padrões de descarga estipulados pelo país.

　　2 Métodos Físicos

O mecanismo de flotação por ar consiste em fornecer uma quantidade suficiente de microbolhas à água residual, utilizando as microbolhas altamente dispersas como transportadoras para aderir aos sólidos suspensos na água residual, tornando sua densidade menor que a da água e fazendo com que flutuem até a superfície da água para alcançar o processo de separação sólido-líquido. Pode ser usado para a separação de sólidos em sólidos, sólidos em líquidos, líquidos em líquidos e até mesmo íons em solutos na água. A flotação por ar, como uma tecnologia eficiente e rápida de separação sólido-líquido, foi inicialmente aplicada na indústria de beneficiamento mineral. Em 1905, uma patente americana publicou a tecnologia de dissolução de ar pressurizado e, em 1907, H. Norris inventou a tecnologia de flotação por ar dissolvido por injeção. Devido à invenção dessas tecnologias, o método de flotação por ar dissolvido obteve ampla aplicação, não só podendo ser usado no tratamento de água potável e água industrial, mas também no tratamento de águas residuais de refino de petróleo, química, fabricação de papel, abate, têxtil, tingimento, aço, alimentos, farmacêutica e outras indústrias, bem como águas residuais urbanas. Desde a década de 1970, essa tecnologia tem recebido atenção de acadêmicos nacionais e estrangeiros na área de tratamento de água e tem se desenvolvido rapidamente. Atualmente, é amplamente utilizada no tratamento de água, especialmente na purificação de corpos d'água com baixa temperatura, baixa turbidez e alta concentração de algas, bem como no tratamento de esgoto urbano e águas residuais industriais. O processo de flotação por ar, dependendo do método de geração de bolhas, pode ser dividido em flotação por eletrólise (coagulação), flotação por aeração e flotação por ar dissolvido. Entre eles, a flotação por ar dissolvido pressurizado com retorno parcial é o processo mais comumente usado no tratamento de água e, em alguns aspectos, pode ser uma nova tecnologia para substituir a sedimentação. No entanto, o projeto e a operação ideal de fábricas de flotação por ar ainda se baseiam em testes piloto e experiência, portanto, o mecanismo de flotação por ar, os equipamentos e as combinações de processos de tecnologia de flotação por ar ainda precisam de mais pesquisas. O tratamento de água potável, águas residuais e esgoto urbano, bem como lodo, considerando diferentes agentes de flotação, parâmetros de processo de coagulação-flotação e a co-coagulação de flocos de bolhas, é a direção para o aprofundamento da pesquisa em flotação por ar.

　　3 Processos Combinados

　　Para obter melhores efeitos de tratamento e reduzir os custos de tratamento, o tratamento de águas residuais de abatedouros geralmente adota uma combinação de vários métodos. Abaixo estão descritos alguns processos combinados típicos:

　　(1) Processo combinado de oxidação biológica por contato sob pressão e coagulação-sedimentação

　　该工艺适合处理中浓度的屠宰废水，出水先经过加压生物接触氧化处理后，提高废水中的溶解氧和有机物的降解速率，再经混凝沉淀后可达到现有企业的二级排放标准。该工艺处理中浓度废水效率较高，但处理成本高，难于维护和管理。

　　(2)二段高速上流式厌氧污泥床(USAB)法和溶解空气浮选-升流式厌氧污泥床(DAF-UASB)法

　　该工艺是在单个UASB法上的改进工艺，适合处理含高浓度悬浮固体、脂肪颗粒和油脂的屠宰废水。

　　(3)氧化塘工艺

　　该工艺的处理流程为：废水→前处理→厌氧塘→兼性塘→好氧塘→出水。

　　该流程的运行结果表明，氧化塘能承受较大的水力负荷和有机物负荷的波动。出水水质可回用于屠宰车间。

　　(4) Processo UASB + SBR

　　Este processo utiliza a tecnologia UASB no processo anaeróbio e a tecnologia SBR (Sequencing Batch Reactor) no processo aeróbio, sendo um equipamento ideal para o tratamento de águas residuais de alta e baixa concentração. Este processo tem bom efeito no tratamento de matéria orgânica com fonte de carbono, operação flexível, fácil manuseio e função de desnitrificação. O processo é maduro, confiável e estável para atingir os padrões. O investimento inicial e os custos operacionais diários são baixos. Todo o fluxo do processo é simples e suave, a operação é conveniente e tem um amplo valor de promoção.

　　(5) Hidrólise ácida-adsorção biológica regenerativa-processo de contato de oxidação. Este processo é particularmente adequado para o tratamento de águas residuais com alta concentração e grandes variações na qualidade e quantidade da água.

　　(6) Flotação a ar de vórtice CAF-método SBR

　　Este processo utiliza grades mecânicas para remover a maioria dos poluentes sólidos, evitando que partículas sólidas de grande porte afetem os processos de flotação e aeração, reduzindo significativamente a carga de tratamento dos processos subsequentes. Em seguida, a filtragem mecânica garante que a água tratada atenda aos padrões de descarga de forma estável, economizando custos de operação e manutenção. O processo de tratamento de águas residuais com este processo atinge uma taxa de remoção de COD de 80-90%.

　　(7) Processo de filtro de leito de lodo anaeróbio ascendente (UASBAF) - processo de lodo ativado em batelada (SBR)

　　Este processo é adequado para o tratamento de águas residuais com grandes flutuações na qualidade da água e alto teor de proteína. O processo tem as características de fluxo de processo simples, resistência a cargas de choque, gerenciamento de operação simples, baixo custo de engenharia e baixo custo de operação, sendo adequado para o projeto de tratamento de águas residuais de matadouros em pequenas fábricas de processamento de carne.

　　(8) Pesquisa sobre o tratamento de águas residuais de abatedouros com SBBR

　　Li Weiguang e outros realizaram estudos experimentais sobre o tratamento de águas residuais de abatedouros com reatores de biofilme em batelada (SBBR). As águas residuais de abatedouros primeiro passam por uma grade para remover suspensões grosseiras e são decantadas para remoção de óleo, e depois tratadas por reatores de biofilme em batelada (SBBR) para remover ainda mais matéria orgânica. Finalmente, a filtração remove a cor e os sólidos suspensos finos. Os resultados mostraram que as taxas de remoção de cada indicador de poluição foram: COD 97%, BOD5 99%, óleo 52%, TKN 92%, SS 82,4%. A qualidade da água tratada atendeu ao padrão nacional de descarga de nível II. Fang Qian e outros estudaram experimentos comparativos de tratamento de águas residuais de abatedouros com SBBR e SBR. Os resultados experimentais mostraram que, sob as mesmas condições de operação, o efeito de tratamento do sistema de biofilme foi superior ao do sistema de lodo ativado. Ao atingir a mesma taxa de remoção de poluentes, o gerenciamento de operação do sistema de biofilme é mais conveniente e supera alguns problemas existentes no sistema de lodo ativado. Zhao Ling estudou o processo e o efeito da remoção de matéria orgânica e nitrogênio em um sistema SBR composto usando o enchimento tridimensional elástico YDT como suporte biológico. Os resultados mostraram que, sob condições aeróbicas, ocorreu desnitrificação, ou seja, nitrificação-desnitrificação síncrona. Sob as condições experimentais, quando o oxigênio dissolvido era de 3,0-5,0 mg/L, a taxa de remoção total de nitrogênio atingiu 84%, e a taxa de remoção de COD atingiu 95%.