Projeto

Projeto

A abordagem do projecto visa implementar uma gestão das águas residuais nas zonas rurais que persiga os objectivos do novo paradigma da eficiência dos recursos (energia e recuperação de materiais) e, por conseguinte, da economia circular.

Para isso, a ideia é contar com as abordagens tecnológicas das cidades, mas adaptadas às limitações e debilidades do actual sistema de gestão nas zonas rurais, bem como aproveitar os seus pontos fortes.

Solução de controle

O projecto visa dotar as actuais instalações de purificação de uma solução específica de controlo automático, que incluirá algoritmos de controlo local capazes de regular inteligentemente a injecção de ar com o objectivo de permitir ou maximizar a formação de bactérias acumuladoras de fósforo, bem como assegurar um funcionamento estável para cumprir com a qualidade dos resíduos com um consumo energético mínimo.

Ao contrário das grandes usinas urbanas, onde a recuperação de recursos e a eficiência energética estão sendo tratadas com novas tecnologias de tratamento, este projeto propõe como uma opção inovadora para o meio rural uma solução de baixo custo que pode ser instalada imediatamente sobre a infraestrutura existente.

A solução de controle levará em conta a diversidade de tamanhos de plantas em áreas rurais e as condições da instrumentação online que podem ser organizadas nessa faixa.

O objetivo final é projetar uma solução de controle que possa ser instalada em qualquer planta, independentemente de seu tamanho.

Uma única plataforma

A solução de controlo será completada com um software de análise de dados na nuvem que permite a gestão de todas as plantas pertencentes à mesma zona rural a partir de uma única plataforma.

Usando técnicas de análise visual interativa, o objetivo é ajudar na tomada de decisões estratégicas sobre a gestão de águas residuais como um todo.

Trata-se, portanto, de introduzir um conceito muito inovador em que as tecnologias de controlo local são combinadas com software na nuvem de análise de dados como elementos facilitadores da transição para a economia circular.

Sustentabilidade na gestão

Para a gestão sustentável do lodo urbano e dos resíduos agroalimentares, o projeto propõe como aspecto inovador um tratamento centralizado composto por duas unidades.

a) No primeiro, ambos os substratos serão tratados por co-digestão anaeróbia seca para obtenção de metano (em vez do utilizado nas grandes instalações).

b) Na segunda unidade, um sistema de precipitação recuperará o fósforo altamente concentrado contido na fração líquida do efluente de co-digestão. Finalmente, um estudo de simulação permitirá determinar a localização óptima deste tratamento do ponto de vista da sustentabilidade global da gestão conjunta das águas residuais e dos resíduos agro-alimentares.

Precisão

– O sistema de precipitação N e P será constituído por duas unidades, uma para recuperar P como estruvita e a outra para recuperar N como sulfato de amónio.

– A solução de controle será baseada em sensores robustos e de baixo custo. Com esta solução, prevê-se que o consumo de energia em cada instalação seja reduzido em cerca de 40 %.

– O software de análise de dados será implementado como uma plataforma web centralizada a partir da qual todas as ETARs serão monitorizadas com os mesmos indicadores de desempenho (produção específica de lamas, rácio energético, eficiência na remoção de N e P) e as mesmas interfaces visuais.

– A produção centralizada de metano por meio da digestão a seco é a melhor alternativa para as áreas rurais, uma vez que em suas ETARs o lodo já está desidratado na própria planta. Além disso, os custos de transporte destas lamas podem ser reduzidos em cerca de 40% se forem previamente desidratadas.

– Em comparação com a digestão húmida, a co-digestão a seco tem três vantagens:

1: a produção de metano é 30% maior;
2: a qualidade agronómica dos lamas e lodos de digestores sólidos para aplicação no solo melhora em mais de 100%; e
3: as condições da fração líquida do digestato são melhores para a recuperação de N e P (concentrações de N e P, 500% mais altas).

– O software de simulação baseado em modelos proposto para estudar a localização ideal e o dimensionamento da planta centralizada representa uma ferramenta de apoio à decisão de baixo custo.

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