Tecnologia de cavitação CaviFlow
Tratamento de água sustentável

Purificação de água por cavitação

A cavitação é uma solução pioneira para o tratamento de água - graças ao seu elevado nível de respeito pelo ambiente e compatibilidade com outros processos. Pode melhorar significativamente a eficiência da redução de poluentes - sem quaisquer aditivos químicos.

Integrado em estações de tratamento de água, o módulo em linha RAPTECH CaviFlow® oferece uma solução plug & play inovadora e eficaz para a purificação sustentável da água.

A purificação da água por cavitação baseia-se em processos físico-químicos que ocorrem quando as bolhas de cavitação colapsam. São geradas localmente pressões e temperaturas extremamente elevadas, resultando em efeitos de degradação térmica e de oxidação. As forças de cisalhamento, as ondas de choque e os radicais reactivos gerados durante a cavitação têm um efeito positivo:

Degradação oxidativa dos poluentes orgânicos e tratamento das lamas
Destruição das estruturas celulares de bactérias, vírus e algas
Desestabilização de óleos emulsionados, microplásticos ou partículas coloidais
O pré-tratamento apoiado por cavitação apoia a eficiência dos processos a jusante
Aumento da eficiência da aeração

Os campos de aplicação típicos para o tratamento de água baseado na cavitação com o módulo em linha CaviFlow® são as estações de tratamento de águas residuais municipais (4ª fase de purificação (4RS) como parte da Diretiva da UE relativa às águas residuais municipais (KARL)) e as águas residuais industriais. Bem como a esterilização de água de processo e a desinfeção de piscinas. Na indústria petrolífera, a cavitação é utilizada para remover óleo ou tratar águas residuais de refinarias.

Vantagens da purificação de água com o módulo CaviFlow® em linha

Tecnologia energeticamente eficiente

Degradação eficaz dos poluentes

Ventilação mais eficiente

Sem aditivos químicos

Sinergia de processos | Integração Plug & Play

Processo de cavitação Purificação da água

Para o módulo CaviFlow

Domínios de aplicação

Estações de tratamento de águas residuais
Estações de tratamento de águas residuais
Processos industriais e águas residuais
Processos técnicos e águas residuais
Águas residuais e de processos comerciais
Águas de processos agrícolas
Águas de serviço e de processo
Água de arrefecimento e de caldeiras
Tratamento de lamas
Reciclagem de água
Desinfeção
Tratamento de água potável
Tratamento de água bruta
Serviços municipais de água
Piscinas

Poupança de custos

Tecnologia compacta e energeticamente eficiente

A cavitação no módulo em linha CaviFlow® utiliza os efeitos físicos de forma altamente eficiente, requer poucas infra-estruturas, funciona rapidamente e pode ser integrada de forma a poupar espaço - o que a torna uma solução particularmente compacta e energeticamente eficiente no tratamento de água.

Reactores compactos devido a elevadas taxas de reação

As condições extremas durante o colapso das bolhas de cavitação conduzem a reacções muito rápidas. Os poluentes são atacados em fracções de segundo. Isto permite designs de reactores compactos com tempos de residência curtos - ideais para aplicações móveis ou que poupam espaço.

Utilização da energia de fluxo existente

Particularmente no caso da cavitação hidrodinâmica (por exemplo, com bocais Venturi ou rotores cavitantes), a energia de fluxo do sistema pode ser utilizada ou fornecida por bombas existentes. Em comparação com outros processos de oxidação avançados (POA), a necessidade específica de energia é baixa.

Escalabilidade e modularidade

Os sistemas de cavitação são modulares e podem ser facilmente ampliados para aplicações em grande escala. A integração simples em sistemas de tubagens existentes minimiza os requisitos de espaço.

Limpo e rápido

Degradação eficaz dos poluentes

Condições físicas extremas

O módulo em linha CaviFlow® é particularmente eficaz na decomposição de poluentes durante a purificação da água, porque o colapso das bolhas de cavitação gera temperaturas de até 5.000 °C, pressões de várias centenas de bar, ondas de choque e forte micro-turbulência. Estas condições físicas extremas desencadeiam processos altamente reactivos - diretamente na água.

Formação de espécies altamente reactivas (radicais)

Quando as bolhas de cavitação colapsam, temperaturas extremas e condições de não-equilíbrio levam à dissociação de H₂O e O₂ dissolvido, resultando na formação de radicais primários como -OH, -H e -O. Estes radicais recombinam-se depois para formar espécies reactivas secundárias, incluindo H₂O₂, O₂-- e HO₂-, bem como O₃ em condições ricas em oxigénio.

Ataques físicos e químicos simultâneos

Para além dos ataques químicos por radicais, a mistura ultra-rápida com forças de cisalhamento e microjactos, que destroem as paredes celulares dos microrganismos, e as ondas de choque, que quebram partículas, emulsões ou biofilmes, também têm um efeito. Esta combinação assegura que os poluentes não são apenas degradados quimicamente, mas também fisicamente desestabilizados ou dessorvidos.

Níveis de oxigénio mais elevados

Aumentar a eficiência da ventilação

A cavitação com o módulo em linha CaviFlow® melhora a eficiência do arejamento no tratamento da água. Devido à elevada dinâmica no campo de cavitação, o contacto entre o ar (ou oxigénio puro) e a água é significativamente intensificado. Em comparação com os sistemas de arejamento existentes, o requisito de energia pode ser reduzido, mantendo o mesmo desempenho - uma grande vantagem, especialmente para processos de energia intensiva.

Aumento da taxa de transferência de oxigénio através de microbolhas de gás

O colapso das bolhas de cavitação produz bolhas secundárias que são significativamente mais pequenas do que as bolhas de ar injectadas convencionalmente. Estas têm uma área de superfície específica maior, sobem mais lentamente, ou seja, permanecem mais tempo e dissolvem-se mais eficientemente na água. Isto leva a uma entrada de oxigénio significativamente melhorada em comparação com os sistemas de arejamento com bolhas grossas.

Mistura intensiva a nível micro

A cavitação gera uma forte micro-turbulência e forças de cisalhamento que promovem uma distribuição uniforme de oxigénio por todo o reator. Os microrganismos nas lamas activadas são assim melhor abastecidos e necessitam proporcionalmente de menos oxigénio para o mesmo efeito de degradação. Isto optimiza ainda mais o consumo de oxigénio.

Redução da necessidade total de energia

À medida que a entrada de oxigénio por unidade de energia aumenta, a potência do ventilador necessária (por exemplo, para ar comprimido) pode ser reduzida ou os sistemas de ventilação existentes podem ser operados de forma mais eficiente. Em muitas aplicações, as necessidades específicas de energia (kWh/kg O₂) diminuem significativamente.

Amigo do ambiente

Sem aditivos químicos

A cavitação com o módulo em linha CaviFlow® funciona sem quaisquer aditivos químicos. Gera agentes oxidantes diretamente na água, por exemplo, radicais hidroxilo, sem ter de dosear produtos químicos externos, como ozono, cloro ou peróxido de hidrogénio. Também não há necessidade de tanques de armazenamento, estações de dosagem e infra-estruturas de segurança, o que poupa espaço e energia. Apenas em casos especiais - por exemplo, para substâncias muito difíceis de degradar ou para otimização do processo - pode ser útil uma combinação orientada com pequenas quantidades de reagentes. Como resultado, o processo como um todo continua a poupar recursos, a ser amigo do ambiente e económico.

Sem efeito de ricochete ou produtos de degradação problemáticos

Em contraste com alguns processos químicos (por exemplo, cloração), a cavitação também não produz subprodutos difíceis de controlar. A reação resulta normalmente em produtos finais inofensivos, tais como CO₂, H₂O ou moléculas mais pequenas e biodegradáveis.

Sinergia de processos

Integração em estações de tratamento de água

A cavitação com o módulo em linha CaviFlow® aumenta a eficiência das fases de purificação biológica ou físico-química, o que significa que a aeração ou filtração a jusante, por exemplo, requer menos energia. A dosagem de aditivos também pode ser reduzida ou totalmente evitada. Além disso, a cavitação pode ser operada como um processo contínuo. Isto permite uma redução constante e controlada dos poluentes - mesmo com concentrações de alimentação variáveis.

Plug & Play com CaviFlow®

A tecnologia de cavitação RAPTECH pode ser facilmente implementada como parte do tratamento secundário em sistemas de tratamento de água usando os módulos em linha CaviFlow® desenvolvidos internamente - e sem altos custos de investimento. Os módulos CaviFlow® são adequados para integração em qualquer secção entre o arejamento e a desinfeção.

CaviFlow® | Utilização imediata

Os módulos CaviFlow® inline são rapidamente implementados em estações de tratamento de águas residuais existentes como uma solução plug & play. Equipados com uma flange ou ligação roscada, podem ser utilizados imediatamente. Os módulos permanecem eficazes mesmo quando utilizados para águas residuais contendo impurezas e solventes orgânicos. Isto deve-se ao facto de não existirem peças móveis no seu interior.

Solução Plug & Play
Utilização imediata após filtragem grosseira
Tecnologia de baixa manutenção

Baixos custos de investimento
Caudais escaláveis
Comunicação inteligente com o sistema PLC

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Os nossos especialistas RAPTECH estão ao seu lado desde o planeamento inicial até à implementação bem sucedida do seu sistema CaviFlow®.

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Com o módulo em linha CaviFlow®, pode aumentar a redução de poluentes e contar com uma solução sustentável e preparada para o futuro para aplicações municipais e industriais.

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