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Departamento de Química CONTROLO DE ODORES NO SISTEMA DE SANEAMENTO BÁSICO DOS SMAS DE PENICHE Luís Filipe dos Santos Monteiro Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica Orientador da Dissertação de Mestrado Professora Doutora Manuela Pereira Lisboa 2009

Controle de Odores

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Controle de odores

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  • Departamento de Qumica

    CONTROLO DE ODORES NO SISTEMA DE SANEAMENTO BSICO DOS SMAS DE PENICHE

    Lus Filipe dos Santos Monteiro

    Dissertao apresentada na Faculdade de Cincias e Tecnologia da

    Universidade Nova de Lisboa, para a obteno do

    grau de Mestre em Engenharia Qumica e Bioqumica

    Orientador da Dissertao de Mestrado

    Professora Doutora Manuela Pereira

    Lisboa

    2009

  • i

    "O tempo destri tudo aquilo que ele no ajudou a construir" (Emmanuel)

    " H quem passe pelo bosque e s veja lenha para a fogueira " ( Tolstoi )

  • Agradecimentos

    ii

    AGRADECIMENTOS

    A realizao de um trabalho desta dimenso exige, para alm dos

    conhecimentos tericos e tcnicos adquiridos ao longo do curso, a orientao e

    ajuda valiosa de muitas pessoas para o esclarecimento de dvidas.

    Assim gostaria de agradecer:

    Ao eng. Raminhos dos SMAS de Peniche, pelo consentimento de estgio na

    ETAR de Peniche, sem o qual esta tese no poderia ser elaborada.

    eng. Mrcia Reis dos SMAS de Peniche, por todo o apoio, disponibilidade e conhecimentos transmitidos durante todo este trabalho.

    Ao eng. Ricardo Mendes dos SMAS de Peniche, pelo vontade com que me recebeu, e pela entrega na realizao deste trabalho, transmitindo conhecimentos, fora e amizade.

    empresa SISAQUA, pela maneira como me recebeu e por toda a ajuda oferecida durante este trabalho

    Ao Sr. Duarte Ferreira e ao Sr. Marinho Fernandes da METEC, por toda a ajuda, disponibilidade e esclarecimentos na realizao deste trabalho.

    professora Doutora Manuela Pereira da Faculdade de Cincias e Tecnologia Universidade Nova de Lisboa, por toda a sua entrega e tempo disponibilizado e pela ajuda preciosa no redigir desta tese.

    Ao professor Doutor Antnio Mano da Faculdade de Cincias e Tecnologia Universidade Nova de Lisboa, por todos os conhecimentos transmitidos e pelo tempo gasto na reviso desta tese.

    Ao Professor Jos Paulo Mota da Faculdade de Cincias e Tecnologia

    Universidade Nova de Lisboa por toda a ajuda na realizao desta tese;

    Quero tambm agradecer D. Maria Jos Carapinha, D. Joaquina Lopes e

    D. Maria da Palma Afonso pela disponibilidade, simpatia, carinho e ateno que

    sempre nos dispensaram.

    Em ltimo lugar, gostaria de agradecer a todos os familiares e amigos o

    carinho, apoio, dedicao e compreenso demonstrados no s no decurso deste

    trabalho, mas tambm ao longo de todo o curso.

    A todos, MUITO OBRIGADO

  • Resumo

    iii

    RESUMO

    Cada vez mais os sistemas de saneamento bsico tm sido alvo de queixas

    relativamente aos odores que emanam. Com o crescimento populacional, torna-se

    hoje em dia quase impossvel afast-los das populaes. Por outro lado, alguns

    compostos odorficos apresentam srios riscos para a sade dos trabalhadores,

    para a conservao das infraestruturas e para a eficincia dos tratamentos. Torna-se

    fundamental para a concepo, projecto e explorao das infraestruturas de

    saneamento o conhecimento sobre a ocorrncia, conteno e tratamento de odores.

    Com o objectivo de se verificar as principais causas e origens de odores no

    sistema de saneamento bsico dos SMAS de Peniche foi realizada uma reviso

    sobre vrios aspectos associados formao e controlo de odores. Com a finalidade

    de avaliar as condies de funcionamento do sistema de desodorizao instalado na

    ETAR de Peniche foram realizadas medies das concentraes de sulfureto de

    hidrognio, amonaco, metano e cloro nas atmosferas gerais dos edifcios da ETAR.

    Uma monitorizao global (medies das cargas odorficas nas tubagens da

    extraco do sistema de desodorizao) permitiu avaliar o funcionamento dos vrios

    rgos e a eficincia do tratamento de odores.

    O controlo das condies afluentes ao sistema de saneamento bsico dos

    SMAS de Peniche e a correcta elaborao das prticas de operao e processo

    evitaro o aparecimento de condies spticas com consequente formao e, ou,

    libertao de odores. Por outro lado, a importncia de se efectuar uma

    monitorizao ao sistema de conteno, ventilao e tratamento dos odores para

    garantir condies de segurana e higiene no trabalho dos operrios, o controlo da

    corroso, a minimizao dos custos operacionais e a melhoria nas eficincias do

    tratamento de odores.

  • Abstract

    iv

    ABSTRACT

    More and more, the sewerage systems have been the subject of complaints

    regarding to the odours that it emanates. With the population growth, nowadays it

    almost becomes impossible to move it away from the populations. On the other hand,

    some odoriferous compounds present serious risks to workers health, to the

    conservation of the infrastructures and the effectiveness of treatments. It becomes

    crucial to the conception, design and exploration of the infrastructures for sanitation,

    the knowledge of the occurrence, containment and treatment of odours.

    With the aim of verifying the main causes and origins of odours in the sewer system

    of the SMAS of Peniche, a review was carried out on various aspects associated with

    training and control of odours. With the aim of assessing the conditions of function of

    the installed deodorization system of the ETAR of Peniche concentration

    measurements of hydrogen sulphide, ammonia, methane and chlorine were

    performed in general atmospheres of buildings, followed by a comprehensive

    monitoring to the ETAR (measurements of odoriferous loads in piping extraction of

    the deodorization system) to assess the functioning of the various organs and the

    efficiency of the processing of odours.

    The monitoring of conditions tributaries to the sewerage system of SMAS of Peniche

    and the proper preparation of operating practices avoid formation of septic conditions

    and consequently the formation and or release of odours. On the other hand, the

    importance of monitoring of the containment system, ventilation and treatment of

    odours, to guarantee the conditions of safety of workers, the corrosion control, the

    minimization of operating costs and to the improvement of efficient of odour

    treatment.

  • Simbologia e Notaes

    v

    SIMBOLOGIA E NOTAES

    SMAS Servios Municipalizados de gua e Saneamento

    SSB Sistema de Saneamento Bsico

    EE Estao elevatria

    ETAR Estao de Tratamento de guas Residuais

    ARU guas Residuais Urbanas

    CBO5 Carncia Bioqumica de Oxignio durante 5 dias (laboratrio)

    SST Slidos Suspensos Totais

    CBO Carncia Bioqumica de Oxignio

    CQO Carncia Qumica de Oxignio

    COV Compostos Orgnicos Volteis

    CIV Compostos Inorgnicos Volteis

    AGV cidos Gordos Volteis

    PTN Presso e Temperatura Normais

    VLE Valor Limite de Exposio

    ACGIH American Conference Governmental Industrial Hygienist

    SNC Sistema Nervoso Central

    TRS Tracto Respiratrio Superior

    TRI Tracto Respiratrio Inferior

    SR Sistema Respiratrio

    CAA Clean Air Act

  • ndice de Matrias

    vi

    NDICE DE MATRIAS

    Agradecimentos .......................................................................................................... ii

    Resumo ...................................................................................................................... iii

    abstract....................................................................................................................... iv

    Simbologia e notaes ................................................................................................ v

    ndice de figuras ......................................................................................................... ix

    ndice de Quadros ..................................................................................................... xii

    Introduo ................................................................................................................... 1

    Objectivos .................................................................................................................... 2

    1 Sistemas de Saneamento Bsico ......................................................................... 3

    1.1 Descrio geral de uma ETAR ...................................................................... 4

    1.1.1 Tratamento da fase lquida ...................................................................... 5

    1.1.2 Tratamento da fase slida ....................................................................... 7

    1.2 Tratamento biolgico em ETAR .................................................................... 8

    1.2.1 Processos de biomassa em suspeno .................................................. 8

    1.2.2 Processos de biomassa fixa .................................................................. 10

    1.3 Caracterizao das ARU num sistema de saneamento bsico................... 10

    2 Odores ................................................................................................................ 13

    2.1 Medio de odores ...................................................................................... 14

    2.1.1 Mtodos sensoriais ................................................................................ 15

    2.1.2 Mtodos analticos ................................................................................. 15

    2.2 Presena de odores num sistema de saneamento bsico .......................... 16

    2.2.1 Origem dos odores ................................................................................ 16

    2.2.2 fontes emissoras de odores ................................................................... 21

    2.2.3 Causas da emisso de odores .............................................................. 25

    2.2.3.1 Emisses odorficas dos processos de tratamento da fase lquida . 25

    2.2.3.1.1 Sistema de Recolha e drenagem ............................................... 25

    2.2.3.1.2 Obra de Entrada ........................................................................ 27

    2.2.3.1.3 Tratamento preliminar ................................................................ 27

    2.2.3.1.4 Tratamento Primrio .................................................................. 28

    2.2.3.1.5 Tratamento Secundrio.............................................................. 28

  • ndice de Matrias

    vii

    2.2.3.1.6 Recepo e processamento de lquidos spticos ...................... 29

    2.2.3.2 Emisses odorficas nos processos de manuseamento de lamas .. 30

    2.2.3.2.1 Espessamento ........................................................................... 30

    2.2.3.2.2 Homogeneizao/Armazenamento ............................................ 30

    2.2.3.2.3 Estabilizao .............................................................................. 31

    2.2.3.2.4 Desidratao .............................................................................. 32

    2.2.3.2.5 Compostagem ............................................................................ 33

    2.2.3.2.6 Manuseamento, armazenamento e transporte das lamas ......... 34

    2.2.3.2.7 Gradados e Escumas ................................................................ 34

    2.3 Factores limitantes da gerao de odores .................................................. 35

    2.3.1 Transferncia de compostos entre a fase lquida e gasosa ................... 35

    2.3.2 Composio da gua residual ............................................................... 37

    2.3.3 Oxignio dissolvido ................................................................................ 37

    2.3.4 pH .......................................................................................................... 38

    2.3.5 Temperatura .......................................................................................... 38

    2.3.6 Regime de escoamento ......................................................................... 39

    2.4 Legislao de segurana, higiene e sade no trabalho aplicvel a trabalhadores de ETAR .......................................................................................... 40

    2.4.1 Medidas de controlo .............................................................................. 41

    2.4.2 Valores Limites de Exposio ................................................................ 41

    2.5 Importncia do controlo do tratamento de odores ....................................... 45

    2.5.1 Implicaes ambientais ......................................................................... 45

    2.5.2 Implicaes na sade ocupacional ........................................................ 45

    2.5.2.1 Amonaco ........................................................................................ 46

    2.5.2.2 Sulfureto de hidrognio ................................................................... 47

    2.5.2.3 Efeitos de corroso ......................................................................... 48

    2.6 Controlo de odores ...................................................................................... 49

    2.6.1 Minimizao da gerao de odores ....................................................... 51

    2.6.1.1 Sistema de recolha e drenagem ..................................................... 51

    2.6.1.2 Estao de tratamento .................................................................... 53

    2.6.2 Conteno e ventilao do ar odorfico ................................................. 56

  • ndice de Matrias

    viii

    2.6.3 Tratamento do ar odorfico..................................................................... 61

    2.6.3.1 Processos fsico-qumicos............................................................... 61

    2.6.3.1.1 Absoro e oxidao qumica .................................................... 61

    2.6.3.1.2 Adsoro por carvo activado .................................................... 67

    2.6.3.2 Processos Biolgicos ...................................................................... 69

    2.6.3.2.1 Biofiltrao ................................................................................. 69

    2.6.3.2.2 Biofiltrao humidificada ............................................................ 71

    2.6.3.2.3 Tratamento por processos biolgicos convencionais ................. 73

    2.6.3.3 Disperso atmosfrica..................................................................... 73

    3 Descrio do Sistema de Saneamento Bsico dos SMAS de Peniche .............. 77

    3.1 Estao Elevatria ...................................................................................... 77

    3.2 ETAR .......................................................................................................... 78

    3.2.1 Tratamento fase lquida ......................................................................... 78

    3.2.2 Tratamento fase slida .......................................................................... 80

    3.2.3 Tratamento de gorduras ........................................................................ 80

    3.2.4 Tratamento de odores ........................................................................... 81

    4 Parte Experimental ............................................................................................. 85

    4.1 Material e mtodos ...................................................................................... 85

    4.2 Pontos de amostragem ............................................................................... 88

    4.2.1 Pontos de amostragem nas atmosferas gerais dos edificios ................. 91

    4.2.2 Pontos de amostragem na tubagem ...................................................... 93

    5 Resultados e discusso ...................................................................................... 97

    5.1 Medies atmosfricas ............................................................................... 97

    5.1.1 Edifcio da Obra de Entrada................................................................... 98

    5.1.2 Edifcio dos Decantadores ................................................................... 103

    5.2 Monitorizao ............................................................................................ 107

    5.2.1 medies na Linha 1 ............................................................................ 108

    5.2.2 Medies na Linha 2 ............................................................................ 110

    5.3 Caudais do sistema de ventilao............................................................. 118

    5.4 Eficincias do tratamento odorfico ........................................................... 121

    6 Concluses ....................................................................................................... 124

    Bibliografia ............................................................................................................... 127

  • ndice de Figuras

    ix

    NDICE DE FIGURAS

    Figura 1.1 - Diagrama genrico de uma ETAR. .......................................................... 4

    Figura 1.2 - Representao do tratamento biolgico por lamas activadas em suspenso. .................................................................................................................. 9

    Figura 1.3 - Representao do tratamento biolgico por lamas activadas em suspenso. .................................................................................................................. 9

    Figura 2.1 - Processos que ocorrem no nas tubagens do sistema de recolha em condies anaerbicas. ............................................................................................. 26

    Figura 2.2 - Mtodos de fornecimento de ar ou oxignio no sistema de recolha.. .... 53

    Figura 2.3 - Exemplos de coberturas utilizadas em ETAR. ....................................... 57

    Figura 2.4 - Diagramas simplificados de torres de lavagem qumica. ....................... 63

    Figura 2.5 - Esquema simplificado do movimento da zona de adsoro ao longo do tempo de funcionamento. .......................................................................................... 68

    Figura 2.6 - Diagrama simplificado de uma linha de tratamento de ar odorfico por biofiltrao. ................................................................................................................ 70

    Figura 2.7 - Diagrama simplificado de uma linha de tratamento de ar odorfico por biofiltrao Humidificada. .......................................................................................... 72

    Figura 3.1 - Mapa de Peniche com a localizao da ETAR. ..................................... 77

    Figura 4.1 - Medidor de gases ................................................................................... 85

    Figura 4.2 Vareta extensvel ................................................................................... 86

    Figura 4.3 - Anemmetro (medidor de caudais). ....................................................... 86

    Figura 4.4 - Tubo de Pitot .......................................................................................... 87

    Figura 4.5 - Planta da ETAR de Peniche evidenciando os rgos de tratamento e as tubagens da Ventilao (extraco e insuflao) para o sistema de desodorizao.89

    Figura 4.6 - Orifcio na tubagem de ventilao .......................................................... 90

    FFigura 4.7 - rgos de tratamento e atmosferas gerais onde se realizaram as medies. .................................................................................................................. 92

    Figura 4.8 Pontos de amostragem nas tubagens da ventilao (extraco e insuflao). ................................................................................................................ 94

  • ndice de Figuras

    x

    Figura 4.9 - Pontos de amostragem nas tubagens da ventilao (extraco e insuflao) ................................................................................................................. 96

    Figura 5.1 Concentrao mdia de H2S na superfcie dos diversos rgos do edifcio da obra de entrada de 30/03/2009 a 03/04/2009. ......................................... 98

    Figura 5.2 Concentrao mdia de NH3 na superfcie dos diversos rgos do edifcio da obra de entrada de 30/03/2009 a 03/04/2009. ......................................... 98

    Figura 5.3 Concentrao mdia de CH4 na superfcie dos diversos rgos do edifcio da obra de entrada de 30/03/2009 a 03/04/2009. ......................................... 99

    Figura 5.4 Concentrao mdia de H2S, NH3 e CH4 nas imediaes da obra de entrada de 30/03/2009 a 03/04/2009 e comparao com o VLE. ........................... 101

    Figura 5.5 Concentrao mdia de H2S, NH3 e CH4 nas imediaes dos contentores de 30/03/2009 a 03/04/2009 e comparao com o VLE ...................... 101

    Figura 5.6 Concentrao mdia de H2S, NH3 e CH4 nas imediaes do flotador de 30/03/2009 a 03/04/2009 e comparao com VLE. ................................................ 102

    Figura 5.7 Concentrao mdia de H2S na superfcie dos decantadores de 30/03/2009 a 03/04/2009......................................................................................... 103

    Figura 5.8 Concentrao mdia de NH3 na superfcie dos decantadores de 30/03/2009 a 03/04/2009......................................................................................... 103

    Figura 5.9 Concentrao mdia de CH4 na superfcie dos decantadores de 30/03/2009 a 03/04/2009......................................................................................... 104

    Figura 5.10 Concentrao mdia de H2S, NH3 e CH4 na atmosfera geral do edifcio dos decantadores de 30/03/2009 a 03/04/2009. ..................................................... 104

    Figura 5.11 - Carga de H2S (g/h) nas tubagens de extraco dos rgos da Linha 1 s 10h00.................................................................................................................. 108

    Figura 5.12 - Carga de NH3 (g/h) nas tubagens de extraco dos rgos da Linha 1 s 10h00.................................................................................................................. 108

    Figura 5.13 - Carga de H2S (g/h) nas tubagens de extraco dos rgos da Linha 1 s 16h00.................................................................................................................. 109

    Figura 5.14 - Carga de NH3 (g/h) nas tubagens de extraco dos rgos da Linha 1 s 16h00.................................................................................................................. 109

    Figura 5.15 - Carga de H2S (g/h) nas tubagens de extraco dos rgos da Linha 2 s 10h00.................................................................................................................. 110

    Figura 5.16 - Carga de NH3 (g/h) nas tubagens de extraco dos rgos da Linha 2 s 10h00.................................................................................................................. 111

  • ndice de Figuras

    xi

    Figura 5.17 - Carga de H2S (g/h) nas tubagens de extraco dos rgos da Linha 2 s 16h00.................................................................................................................. 111

    Figura 5.18 - Carga de NH3 (g/h) nas tubagens de extraco dos rgos da Linha 2 s 16h00.................................................................................................................. 112

    Figura 5.19 - Eficincia do tratamento odorfico s 10h00. ..................................... 121

    Figura 5.20 - Eficincia do tratamento odorfico s 16h00. ..................................... 121

  • ndice de Quadros

    xii

    NDICE DE QUADROS

    Quadro 1.1 - Etapas de tratamento da fase lquida numa ETAR ................................ 6

    Quadro 1.2 - Etapas do tratamento da fase slida, bem como os seus objectivos ..... 7

    Quadro 1.3 - Principais constituintes relacionados com o tratamento das guas residuais .................................................................................................................... 11

    Quadro 1.4 - Parmetros que afectam a libertao/medio de odores nas guas residuais. ................................................................................................................... 12

    Quadro 2.1 - Valores limiares dos compostos odorficos associados a guas residuais no tratadas ............................................................................................... 14

    Quadro 2.2 - Propriedades fsico-qumicas dos compostos normalmente encontrados nos sistemas de saneamento bsico. ....................................................................... 19

    Quadro 2.3 - Fontes de odores no sistema de gesto das guas residuais. ............. 23

    Quadro 2.4 - Processos utilizados na estabilizao de lamas. .................................. 32

    Quadro 2.5 - - Origem e nvel de odores em processos de desidratao. ................ 33

    Quadro 2.6 - Constante da lei de Henry para alguns compostos a 20C. ................. 36

    Quadro 2.7 - Valores limite de exposio para salvaguarda da sade humana para os principais compostos odorficos encontrados em ETAR. ...................................... 43

    Quadro 2.8 - Efeito na sade humana associado presena de amonaco no ar. ... 46

    Quadro 2.9 - - Efeito nos humanos associado presena de sulfureto de hidrognio no ar. ......................................................................................................................... 47

    Quadro 2.10 - - Medidas para o controlo de odores num sistema de saneamento bsico. ....................................................................................................................... 50

    Quadro 2.11 - Consideraes a tomar no projecto do sistema de recolha das guas residuais para a minimizao dos odores. ................................................................ 52

    Quadro 2.12 - Aspectos associados concepo e explorao de ETAR para a minimizao de odores.............................................................................................. 56

    Quadro 2.13 - Valores relativos ao nmero de renovaes horrias aplicveis em ETAR. ........................................................................................................................ 59

    Quadro 2.14 - Factores de segurana para maximizar o caudal de extraco. ........ 60

    Quadro 2.15 - Factores tpicos de projecto para torres de lavagem qumica ............ 63

  • ndice de Quadros

    xiii

    Quadro 2.16 - Reagentes qumicos utilizados no tratamento do ar odorfico e compostos que removem. ......................................................................................... 65

    Quadro 2.17 - Reaces qumicas utilizadas nas ETAR para a estimativa do consumo de reagentes no tratamento de compostos odorficos. .............................. 66

    Quadro 2.18 - - Eficincias de remoo esperadas para torres de lavagem qumica. .................................................................................................................................. 66

    Quadro 2.19 - Eficincias associados ao tratamento de gases odorficos atravs da biofiltrao ................................................................................................................. 71

    Quadro 2.20 - Eficincias associados ao tratamento de gases odorficos atravs da biofiltrao humidificada. ........................................................................................... 72

    Quadro 2.21 - - Tecnologias aplicveis para o controlo de odores nas diversas operaes e processos de uma ETAR. ..................................................................... 75

    Quadro 5.1 - Caudais de extraco e insuflao no edifcio da obra de entrada .... 118

    Quadro 5.2 - Caudais de extraco e insuflao no edifcio dos decantadores ...... 118

    Quadro 5.3 - Comparao dos caudais obtidos com os caudais de projecto da Linha 1 .............................................................................................................................. 119

    Quadro 5.4 Comparao dos caudais obtidos com os caudais de projecto da Linha 2 .............................................................................................................................. 119

    NDICE DE EQUAES

    Equao 2.1 Transferncia de um gs odorfico de fase lquida para a fase gasosa .................................................................................................................................. 35

    Equao 2.2 Lei de Henry ...................................................................................... 36

    Equao 2.3 Correspondncias dos VLE ............................................................... 42

    Equao 2.4 Correspondncias dos VLE ............................................................... 42

    Equao 2.5 Aproximao ao caudal de ar do sistema de ventilao ................... 59

    Equao 2.6 Caudal de pressurizao do sistema de ventilao .......................... 60

    Equao 5.1 Correspondncia de mg/m3 para mg/h ............................................ 107

    Equao 5.2 Balano de massa na Linha2.110

  • ndice de Anexos

    xiv

    NDICE DE ANEXOS

    Anexos .................................................................................................................... 131

    Anexo 1 ................................................................................................................ 131

    Anexo 2 ................................................................................................................ 142

    Anexo 3 ................................................................................................................ 149

    NDICE DE FIGURAS

    Figura A3.1 - Sada da Torre Alcalina, fim do tratamento odorfico (excepo aos pontos de amostragem)........................................................................................... 149

    Figura A3.2 Corroso imposta especialmente devido ao H2S. ............................. 150

    Figura A3.3 - Condies operatrias de alguns rgos da ETAR. .......................... 150

    Figura A3.4 - Extraco das escorrncias da centrifugadora. ................................. 150

    Figura A3.5 Escumas na obra de entrada. ........................................................... 150

    NDICE DE QUADROS

    Quadro A1.1 Valores de concentrao de H2S medidos nas superfcies dos rgos do edifcio da obra de entrada, s 10h00. ............................................................... 131

    Quadro A1.2 - Valores de concentrao de H2S medidos nas superfcies dos rgos do edifcio da obra de entrada, s 16h00. ............................................................... 132

    Quadro A1.3 - Valores de concentrao de NH3 medidos nas superfcies dos rgos do edifcio da obra de entrada, s 10h00. ............................................................... 133

    Quadro A1.4 - Valores de concentrao de NH3 medidos nas superfcies dos rgos do edifcio da obra de entrada, s 16h00. ............................................................... 134

    Quadro A1.5 - Valores de concentrao de CH4 medidos nas superfcies dos rgos do edifcio da obra de entrada, s 10h00. ............................................................... 135

    Quadro A1.6 Valores de concentrao de CH4 medidos nas superfcies dos rgos do edifcio da obra de entrada, s 16h00. ............................................................... 136

  • ndice de Anexos

    xv

    Quadro A1.7 Concentraes de H2S, NH3 e CH4 no edifcio da obra de entrada onde normalmente os operrios se encontram, s 10h00....................................... 137

    Quadro A1.8 - Concentraes de H2S, NH3 e CH4 no edifcio da obra de entrada onde normalmente os operrios se encontram, s 16h00....................................... 137

    Quadro A1.9 Valores de concentrao de H2S .................................................... 138

    Quadro A1.10 - Valores de concentrao de H2S ................................................... 138

    Quadro A1.11 - Valores de concentrao de NH3 ................................................... 139

    Quadro A1.12 - Valores de concentrao de NH3 ................................................... 139

    Quadro A.13 - Valores de concentrao de CH4 ..................................................... 140

    Quadro A1.14 - Valores de concentrao de CH4 ................................................... 140

    Quadro A1.15 - Atmosfera geral do edifcio dos decantadores, 10h00. .................. 141

    Quadro A1.16 - Atmosfera geral do edifcio dos decantadores, 16h00. .................. 141

    Quadro A1.17 - Concentraes medidas na linha 1 durante a monitorizao (10h00). ................................................................................................................................ 143

    Quadro A1.18 - Concentraes medidas na linha 1 durante a monitorizao (16h00). ................................................................................................................................ 144

    Quadro A1.19 - Concentraes medidas na linha 2 durante a monitorizao (10h00). ................................................................................................................................ 145

    Quadro A1.20 Concentraes medidas na linha 2 durante a monitorizao (16h00). ................................................................................................................................ 146

    Quadro A1.21 Concentraes de H2S medidas entrada e sada do tratamento odorfico................................................................................................................... 147

    Quadro A1.22 - Concentraes de NH3 medidas entrada e sada do tratamento odorfico................................................................................................................... 147

    Quadro A1.23 - Concentraes de H2S medidas entrada e sada do tratamento odorfico................................................................................................................... 148

    Quadro A1.24 - Concentraes de NH3 medidas entrada e sada do tratamento odorfico................................................................................................................... 148

  • Introduo

    1

    INTRODUO

    Nas suas actividades quotidianas o Homem gera efluentes lquidos, resduos

    slidos bem como emisses gasosas para a atmosfera. Os efluentes lquidos (guas

    residuais) provm na sua maioria da gua utilizada pelas comunidades em diversas

    aplicaes produzindo as guas cinzentas e guas negras e podem tambm estar

    presentes guas subterrneas, de superfcie e pluviais.

    As guas residuais contm numerosos microrganismos patognicos que

    coabitam no tracto intestinal dos humanos, bem como nutrientes, que podem

    estimular o crescimento de plantas aquticas, ou mesmo compostos txicos.

    Quando a gua residual se torna sptica, a decomposio da matria orgnica que

    contm, potencia a produo de gases odorficos.

    O tratamento de guas residuais tem assumido um papel de fundamental

    importncia no que se refere a aspectos de sade pblica e controle da poluio

    ambiental. Ao considerarmos os elementos constituintes nos despejos urbanos e

    industriais, devemos nos manter sempre em alerta de que alm da carga

    microbiolgica dos mesmos, h um grande nmero de poluentes qumicos que

    afectam directa ou indirectamente a sade humana e por sua vez a libertao de

    odores.

    A emisso de odores desagradveis a partir dos Sistemas de Recolha e Colheita

    e das Estaes de Tratamento de guas Residuais constitui uma questo cada vez

    mais relevante devido frequente necessidade de implantar estas instalaes junto

    de aglomerados populacionais.

    Deste modo, torna-se necessrio ao nvel do projecto preconizar as disposies

    necessrias para minimizar as emisses de odores desagradveis prevendo o

    tratamento do ar contaminado e ao nvel da operao efectuar o controlo adequado

    das principais fontes de emisso de odores.

  • Objectivos

    2

    OBJECTIVOS

    Este trabalho pretende contribuir para o estudo do controlo de odores no sistema

    de saneamento bsico dos SMAS de Peniche, realizando-se a avaliao da

    formao e da libertao de odores, bem como a verificao da eficincia dos

    sistemas de conteno, ventilao e tratamento. Com isto pretende-se propor as

    alteraes a implementar de modo a minimizar ou mesmo eliminar a libertao de

    odores para a atmosfera envolvente contribuindo para uma melhor qualidade do ar

    na zona de Peniche.

  • Sistema de Saneamento Bsico

    3

    1 SISTEMAS DE SANEAMENTO BSICO

    Um sistema de saneamento bsico (SSB) corresponde a um sistema de recolha,

    transporte e tratamento de guas residuais (rede de drenagem e uma estao de

    tratamento das guas residuais, designada por ETAR).

    Segundo o artigo 116 do Decreto Regulamentar n. 23/95, de 23 Agosto

    Regulamento Geral dos Sistemas Pblicos e Prediais de Distribuio de gua e de

    Drenagem de guas Residuais os sistemas de drenagem podem classificar-se em:

    - Separativos, contm uma rede dedicada a guas residuais domsticas e

    industriais e outra destinada drenagem de guas pluviais ou similares;

    - Unitrios, so constitudos por uma nica rede de drenagem destinada s

    guas residuais domsticas, industriais e pluviais;

    - Mistos, constitudos pela conjugao dos dois anteriores, em que a rede de

    colectores funciona como sistema unitrio e a restante como sistema separativo.

    - Pseudo-Separativos, nestes a ligao de guas pluviais de ptios interiores

    ao colector de guas residuais domsticas, em condies excepcionais, podem ser

    admitidas.

    O sistema de drenagem, independentemente do tipo, constitudo por uma rede

    de colectores, caixas de visita, estaes e condutas elevatrias, e um conjunto de

    rgos acessrios que asseguram o funcionamento do sistema. A escolha do tipo de

    sistema condicionada por diversos factores tcnicos e econmicos, e vai

    influenciar a linha de tratamento da ETAR e a dimenso dos seus rgos. Os

    sistemas separativos, onde a carga inorgnica tende a ser mais reduzida, permitem

    que as condies afluentes ETAR sejam mais regulares. Por outro lado, os

    sistemas unitrios, como recolhem tambm guas pluviais, vo conduzir a um

    caudal no s mais elevado (principalmente no Inverno) como mais irregular, tanto

    em termos de volume de gua como de carga orgnica e inorgnica [Maria Pereira,

    2008].

    Uma ETAR uma estao de tratamento de guas residuais urbanas (ARU),

    como guas residuais domsticas e industriais ou a mistura destas com guas de

  • Sistema de Saneamento Bsico

    4

    escoamento pluvial, cujo principal objectivo o seu tratamento, permitindo uma

    eventual reutilizao das mesmas, atravs de um processo sequencial e faseado.

    O tratamento das ARU normalmente efectuado por processos biolgicos,

    podendo tambm por vezes incluir tratamentos por processos qumicos. Existem

    diversos tipos de tratamento de ARU por processos biolgicos, incluindo lamas

    activadas, leitos percoladores e lagunagem, entre outros. Devido importncia que

    tm nas ETAR, estes so descritos com mais pormenor no ponto 1.2.2.

    1.1 DESCRIO GERAL DE UMA ETAR

    As caractersticas do afluente, quer quantitativas, quer qualitativas, a sua

    localizao (clima e condies atmosfricas) e as caractersticas do meio receptor,

    influenciam as vrias tecnologias que podem ser utilizadas nas ETARS.

    De uma forma geral as ETAR tm uma linha processual idntica apresentada

    na figura 1.1, podendo no envolver um ou outro tratamento, consoante as

    necessidades [Rosa Antunes, 2006].

    (1) Obra de entrada (zona de recepo do afluente). Figura 1.1.1 - Diagrama genrico de uma ETAR, adaptado de [Rosa Antunes, 2006].

  • Sistema de Saneamento Bsico

    5

    Os principais objectivos do tratamento das guas residuais incluem: a converso

    da matria orgnica em produtos finais oxidados e estveis que podem ser

    valorizados na natureza; a proteco da sade humana e a certificao que as

    guas residuais tratadas no contribuem para a deteriorao dos meios receptores,

    podendo eventualmente ser reutilizadas [N.F.GRAY, 2004].

    O tratamento das ARU normalmente concebido de forma a socorrer-se de

    processos naturais de depurao e remover outros contaminantes que no sejam

    alvo destes processos. Engloba uma fase lquida que processa o tratamento do

    efluente, e uma fase slida que processa o tratamento dos subprodutos gerados na

    fase lquida [Maria Pereira, 2008].

    Seguidamente resumem-se os diferentes tratamentos que se aplicam fase

    lquida e fase slida, bem como as operaes e processos que lhes esto

    associados.

    1.1.1 TRATAMENTO DA FASE LQUIDA

    Hoje em dia, operaes unitrias (mtodos de tratamento em que predominam

    as foras fsicas) e processos unitrios (mtodos de tratamento em que a remoo

    de contaminantes promovida por reaces qumicas ou biolgicas) so agrupados

    para produzir vrias fases de tratamento conhecidas como tratamento preliminar,

    primrio, secundrio (com ou sem remoo de nutrientes) e tercirio.

    No tratamento preliminar, os slidos grosseiros (incluindo objectos grandes,

    trapos e areias) so removidos por gradagem/tamisagem para evitar a danificao

    do equipamento nos processos posteriores. Por outro lado, as gorduras e areias so

    tambm retiradas atravs de desarenadores/desengorduradores.

    No tratamento primrio, uma operao fsica, normalmente de sedimentao,

    usada para remover os materiais flutuantes e sedimentados encontrados na gua

    residual. Nesta fase de tratamento podero ainda ser adicionados compostos

    qumicos para melhorar a remoo dos slidos suspensos e, em menor extenso,

    slidos dissolvidos.

  • Sistema de Saneamento Bsico

    6

    No tratamento secundrio, so usados processos qumicos e biolgicos para

    remover a fraco remanescente da matria orgnica.

    No tratamento tercirio, podem ser usadas operaes e processos para remover

    quer as substncias suspensas, quer as substncias dissolvidas que no foram

    removidas no tratamento secundrio (nutrientes, CBO5, slidos suspensos totais

    (SST)) e, se necessrio, remover os microrganismos patognicos. O recurso a este

    tratamento s se realiza em alguns casos, especialmente quando a descarga do

    efluente efectuada em zonas sensveis ou em locais com usos especficos (lagos,

    zonas balneares, entre outras) [METCALF&EDDY, 2003; Maria Pereira, 2008].

    No quadro 1.1 resumem-se o conjunto das diferentes etapas de tratamento, bem

    como, as operaes e processos unitrios utilizados nas mesmas.

    Quadro 1.1 - Etapas de tratamento da fase lquida numa ETAR, adaptado de [Maria Pereira, 2008]

    ETAPAS DE TRATAMENTO DESCRIO

    OPERAES E PROCESSOS

    SUBPRODUTO GERADO

    Preliminar

    Remoo de slidos grosseiros como trapos, paus, pedras, areia, leos e gorduras, que possam danificar os equipamentos e os rgos a jusante.

    Gradagem/tamizao Desarenao Homogeneizao e armazenamento Separao de leos e gorduras

    Gradados, Areias e Gorduras

    Primrio

    Remoo de uma parte dos materiais flutuantes e sedimentveis, nomeadamente slidos suspensos e matria orgnica.

    Qumico: Neutralizao Fsico: Flotao, Decantao e Filtrao

    Lamas Primrias e Gorduras

    Secundrio

    Remoo da matria orgnica por processos biolgicos. Nos processos em que h formao de flocos necessria uma operao de decantao para remoo dos flocos formados que incorporam a matria orgnica removida.

    Lamas activadas Leitos Percoladores Discos Biolgicos Lagoas de Estabilizao Digesto anaerbia Decantao Secundria (quando necessria)

    Lamas secundrias ou biolgicas

    Tercirio

    Remoo adicional do material dissolvido ou suspenso ainda presente aps o tratamento secundrio, usando combinaes de operaes e processos. Remoo/inactivao de microrganismos

    Coagulao Decantao Filtrao Adsoro sobre carvo Troca inica Osmose inversa Desinfeco

    -

  • Sistema de Saneamento Bsico

    7

    1.1.2 TRATAMENTO DA FASE SLIDA

    O tratamento da fase slida inclui uma sequncia de operaes e processos que

    permitem o tratamento dos subprodutos gerados no tratamento da fase lquida.

    Relativamente aos gradados e areias, aps serem retirados da fase lquida, so

    normalmente descarregados em contentor e levados a destino final.

    No que se refere s gorduras, ou so tratadas conjuntamente com as lamas ou

    so encaminhadas para um novo sistema de gradagem e degradao num tanque

    por aco biolgica que pode ser anaerbio ou aerbio.

    O principal objectivo do tratamento de lamas por um lado reduzir o seu teor em

    gua e, por outro lado, reduzir a quantidade de nutrientes presentes. A consequente

    reduo do volume de lamas ir facilitar o seu manuseio e transporte diminuindo os

    custos at destino final e a reduo do teor em gua ir aumentar o seu poder

    calorfico, reduzir a sua capacidade de fermentao (estabilizao) e ainda ir

    reduzir os odores diminuindo o potencial de putrefaco possibilitando a sua

    compostagem ou deposio em aterro [Maria Pereira, 2008;METCALF&EDDY,

    2003].

    As vrias etapas de tratamento da fase slida so resumidas no quadro 1.2.

    Quadro 1.2 - Etapas do tratamento da fase slida, bem como os seus objectivos, adaptado de [Andreia Oliveira, 2008]

    OPERAO/PROCESSO OBJECTIVO

    Espessamento Gravtico (Flotao) Aumentar a concentrao de slidos provenientes do decantador, com a consequente reduo do volume de lamas a transportar.

    Estabilizao

    Reduzir os microrganismos patognicos e controlar/limitar o potencial de putrefaco da matria orgnica atravs do bloqueio das reaces biolgicas, com a consequente eliminao de cheiros.

    Condicionamento Melhorar a eficincia dos processos de desidratao mecnica, atravs da destabilizao dos colides e do aumento da dimenso dos flocos.

    Desidratao Remover a gua presente nas lamas provenientes dos decantadores e/ou espessadores.

  • Sistema de Saneamento Bsico

    8

    1.2 TRATAMENTO BIOLGICO EM ETAR

    Os tratamentos biolgicos em ETAR podem ocorrer na presena de oxignio

    (processo aerbio) ou na ausncia de oxignio (processo anaerbio). Em qualquer

    um dos casos o tratamento pode ser dividido em duas categorias principais:

    tratamento por biomassa suspensa e tratamento por biomassa fixa (biofilme). O

    correcto projecto e funcionamento destes processos requer o conhecimento dos

    tipos de microrganismos envolvidos, das reaces especficas que estes realizam,

    das condies ambientais que afectam a sua performance, das suas necessidades

    nutricionais e das cinticas das suas reaces.

    1.2.1 PROCESSOS DE BIOMASSA EM SUSPENO

    Os processos por biomassa em suspenso so processos biolgicos de

    tratamento nos quais os microrganismos responsveis pela converso da matria

    orgnica ou outros constituintes presentes nas guas residuais so mantidos em

    suspenso no lquido. Nos processos aerbios as principais vertentes incluem

    arejamento rpido (alta carga), convencional (mdia carga) ou prolongado (baixa

    carga) e nos processos anaerbios utilizam-se processos de lagunagem.

    O objectivo destes processos a remoo da matria orgnica da gua residual,

    que se encontra sob a forma de partculas em soluo, em disperso coloidal ou em

    suspenso. um processo que se caracteriza pela ocorrncia do contacto entre a

    matria orgnica e os microrganismos aerbios ou anaerbios, responsveis pelos

    processos de oxidao. Os flocos biolgicos, tambm denominados por lamas

    activas, resultam de processos de floculao de partculas coloidais, orgnicas e

    inorgnicas e de clulas vivas [Andreia Oliveira, 2008].

    O reactor onde se realizam os processos aerbios denomina-se tanque de

    arejamento (TA), que para garantir condies aerbias promovido de arejamento

    por via artificial (p.e. atravs de a agitadores mecnicos e, ou sistemas de injeco

    de ar difuso). O arejamento das lamas activadas essencial para manter o regime

    de mistura de modo a limitar a sedimentao de lamas, evitar a presena de zonas

    mortas e ainda promover o contacto entre a gua residual e os microrganismos,

  • Sistema de Saneamento Bsico

    9

    permitindo a formao de novas clulas e a respirao endgena (degradao da

    matria orgnica).

    Aps permanecer no reactor biolgico o tempo de reteno hidrulico para o

    qual foi dimensionado, o contedo do reactor passa para um decantador secundrio

    onde se d a separao entra a fase slida (lamas activadas) e a fase lquida (gua

    residual tratada). Uma parte das lamas recirculada para o tanque de arejamento,

    de forma a manter-se uma concentrao de microrganismos ptima para as

    condies de funcionamento. Pelo facto de se produzirem em contnuo mais clulas

    do que a quantidade necessria, necessrio purgar uma fraco de lamas,

    designadas de lamas em excesso.

    As figuras 1.2 e 1.3 representam o funcionamento do tratamento biolgico por

    lamas activas em suspenso.

    Figura 1.1.2 - Representao do tratamento biolgico por lamas activadas em suspenso, adaptado de [METCALF&EDDY, 2003].

    Figura 1.1.3 - Representao do tratamento biolgico por lamas activadas em suspenso, adaptado de [METCALF&EDDY, 2003].

  • Sistema de Saneamento Bsico

    10

    1.2.2 PROCESSOS DE BIOMASSA FIXA

    Os processos de biomassa fixa so processos biolgicos de tratamento nos

    quais, os microrganismos responsveis pela converso da matria orgnica ou

    outros constituintes presentes na gua residual esto fixados a um meio de suporte

    inerte, que pode ser rocha, areia ou materiais sintticos e que deve providenciar a

    maior rea superficial possvel e espao livre para ventilao. Os biofiltros, os leitos

    percoladores e os discos biolgicos so exemplos de processos biolgicos por

    biomassa fixa. Dos processos por biomassa fixa os leitos percoladores so um dos

    mais utilizados no tratamento das ARU.

    semelhana do que se passa nos sistemas de biomassa em suspenso,

    tambm nestes sistemas, a matria orgnica removida por oxidao biolgica e

    ocorre formao de novas clulas.

    No processo de leitos percoladores, aps o tratamento preliminar, o efluente

    passa pelo decantador primrio at chegar ao leito percolador ao qual aflui atravs

    de um distribuidor rotativo e vai criar no leito um filme biolgico constitudo por um

    aglomerado de bactrias que fazem a decomposio da matria orgnica. Quando o

    efluente escoado pode ser feita a recirculao em torno do leito percolador ou a

    descarga no meio receptor. No entanto, a recirculao deve ser feita de preferncia

    a partir do efluente tratado do decantador secundrio, pois neste caso, a matria

    orgnica encontra-se mais diluda e, por conseguinte, no ocorre o risco de o leito

    percolador sofrer colmatao dos espaos vazios de enchimento [Andreia Oliveira,

    2008; Maria Pereira, 2008]

    1.3 CARACTERIZAO DAS ARU NUM SISTEMA DE SANEAMENTO BSICO

    A compreenso da natureza das guas residuais essencial para o projecto e

    operao de instalaes de recolha e tratamento e para a engenharia de

    manuteno da qualidade ambiental.

    Os constituintes a considerar no tratamento das guas residuais encontram-se

    resumidos no quadro 1.3.

  • Sistema de Saneamento Bsico

    11

    Quadro 1.3 - Principais constituintes relacionados com o tratamento das guas residuais, adaptado de [METCALF&EDDY, 2003]

    CONSTITUINTE IMPORTNCIA

    Slidos suspensos Slidos suspensos podem levar ao desenvolvimento de depsitos de lamas e condies anaerbicas

    Compostos orgnicos biodegradveis

    Compostos principalmente por protenas, hidratos de carbono e gorduras. Normalmente so medidos em termos de CBO (Carncia Bioqumica de Oxignio) e CQO (Carncia Qumica de Oxignio). A sua estabilizao biolgica pode levar ao consumo das fontes naturais de oxignio e desenvolvimento de condies spticas

    Organismos patognicos Doenas transmissveis podem ser transmitidas pelos organismos patognicos presentes na gua residual

    Nutrientes Tanto o azoto como o fsforo, juntamente com o carbono, so nutrientes essenciais ao crescimento. Podem originar o crescimento de plantas aquticas indesejveis

    Poluentes prioritrios Muitos dos compostos encontrados nas guas residuais so compostos orgnicos e inorgnicos, muitos deles txicos, carcinognicos ou mutagnicos.

    Orgnicos refratrios

    Estes compostos orgnicos tendem a ser resistentes aos mtodos tradicionais de tratamento das guas residuais. Exemplos tpicos incluem surfactantes, fenis e pesticidas agrcolas

    Metais pesados

    Metais pesados apresentam-se nas guas residuais devido s actividades comerciais e industriais e dado a sua toxicidade haver necessidade de os remover no caso de se pretender reutilizar a gua residual.

    Inorgnicos dissolvidos Constituintes inorgnicos tais como clcio, sdio e sulfato so adicionados s guas domsticas originais para permitir o seu reuso, mais tarde, estes compostos tm de ser retirados

    Existem tambm vrios parmetros que afectam a formao/libertao dos

    compostos odorficos presentes nas guas residuais para a atmosfera. O quadro 1.4

    apresenta-os de forma sucinta.

  • Sistema de Saneamento Bsico

    12

    Quadro 1.4 - Parmetros que afectam a libertao/medio de odores nas guas residuais, adaptado de [Rosa Antunes, 2006].

    PARMETRO COMPOSTOS ODORFICOS

    PRODUO DE ODORES LIBERTAO DE ODORES Via qumica Via biolgica

    Temperatura - - pH - -

    Potencial redox - - - Oxignio dissolvido - - -

    CBO5 - - - Relao CBO/CQO - -

    Sulfuretos dissolvidos -

    Nitratos dissolvidos -

    Metais dissolvidos - Agentes oxidativos

    As caractersticas das ARU so um dos factores responsvel pela presena de

    odores nos sistemas de saneamento bsico, pois consoante a quantidade e o

    carcter dos compostos presentes, bem como, os parmetros das ARU, estas tero

    mais ou menos potencial para a produo e libertao de odores.

  • Odores

    13

    2 ODORES

    O odor pode ser definido como um estmulo das clulas olfactivas na presena

    de compostos especficos incluindo compostos orgnicos volteis (COV) e

    compostos inorgnicos volteis (CIV). Na generalidade o problema mais comum com

    os odores causado por uma mistura de compostos volteis com valores limiares de

    percepo muito baixos e que esto em baixas concentraes no ar.

    Segundo [Waldir Schirmer, 2004], os odores resultam das sensaes resultantes

    da interaco de molculas orgnicas ou inorgnicas volteis de diversas origens

    com o sistema olfactivo do organismo, provocando impulsos nervosos que so

    transmitidos ao crebro. Compostos odorficos podem tambm ser sentidos quando

    absorvidos pela mucosa da boca ou da garganta.

    De um modo geral, a causa dos odores est associada presena de

    compostos odorficos no ar, em consequncia de emisses gasosas de compostos

    qumicos [Rosa Antunes, 2006].

    Geralmente, a qualidade do odor est associada ao tipo de ligaes qumicas e

    o potencial odorfico est relacionado com a massa molar, na medida em que quanto

    menor for a massa molar do composto maior ser a sua volatilidade e

    consequentemente maior ser a probabilidade de ser detectado [WEF/ASCE, 1995].

    Existem muitas substncias que so detectadas no ar como odores.

    Considerando a percepo individual de um odor, facilmente comprovado que

    cada composto tem uma concentrao determinada em que cada indivduo

    consegue sentir o odor. A concentrao no ar qual a pessoa percebe o odor de

    uma substncia particular chamada o valor limiar de percepo do odor. Cada

    substncia voltil particular tem o seu prprio valor limiar de percepo [WEF, 2004].

    O quadro 2.1 apresenta os valores limiares de percepo para os compostos

    odorficos especficos associados a guas residuais no tratadas.

  • Odores

    14

    Quadro 2.1 - Valores limiares dos compostos odorficos associados a guas residuais no tratadas, adaptado de [METCALF&EDDY, 2003]

    COMPOSTO ODORFICO

    LIMIAR DE PERCEPO DO

    ODOR ppmV(1)

    Amonaco 46,8 Cloro 0,314

    Clorofenol 0,000180 Mercaptano de

    crotilo 0,0000290

    Sulfureto dimetlico 0,000100 Sulfureto de

    difenlo 0,00470

    Etil mercaptano 0,000190 Sulfureto de hidrognio 0,000470

    Indole 0,000100 Metil amina 21,0

    Metil mercaptano 0,00210 Esquatole 0,0190

    Dixido de enxofre 0,00900 Tiocresol 0,0000620

    Trimetil amina 0,000400 (1) - Partes por milho em volume

    2.1 MEDIO DE ODORES

    O crescente nvel de urbanizao e a consequente ocupao do espao que

    implica que as ETAR se localizem nas proximidades ou mesmo integradas em zonas

    urbanas habitacionais e as atmosferas agressivas das ETAR, tanto a nvel de

    exposio dos trabalhadores como a nvel da corroso, so fenmenos que tornam

    imperativo o estabelecimento de meios de reduo da formao/libertao dos

    compostos odorficos atravs da aplicao de tecnologias de controlo de odores

    seleccionadas em funo da dimenso do problema, que s possvel avaliar

    atravs de uma medio de odores. [Rosa Antunes, 2006].

  • Odores

    15

    Desde as verses mais recentes do Clean Air Act (CAA) que estabelecem as

    concentraes mximas de segurana dos poluentes, os cientistas e engenheiros

    tm desenvolvido mtodos de quantificao das concentraes dos poluentes no ar

    e das taxas de libertao destes compostos das suas fontes de gerao para o ar

    [WEF, 2004].

    A avaliao do odor integra a quantificao de compostos odorficos presentes

    no ar, recorrendo a mtodos analticos, e a quantificao do odor, recorrendo a

    mtodos sensoriais [METCALF&EDDY, 2003].

    2.1.1 MTODOS SENSORIAIS

    Os mtodos sensoriais baseiam-se no efeito da percepo do composto

    odorfico pelo sistema olfactivo humano e recorrem a pessoas (assessores

    humanos) para avaliar e caracterizar a resposta humana presena de compostos

    qumicos odorficos no ar inalado. De acordo com estes mtodos possvel avaliar o

    odor atravs dos seguintes parmetros: detectabilidade (concentrao limite de

    deteco); intensidade (percepo do odor ou concentrao limite de

    reconhecimento); tom hednico (grau de agradabilidade ou desagradabilidade);

    qualidade; e potencial para o incmodo. A determinao de cada um destes

    parmetros resulta da aplicao de diferentes metodologias, correspondendo a mais

    comum medio da concentrao do odor (deteco) atravs de olfactometria. A

    olfactometria mede a concentrao de compostos odorficos expressa em unidades

    de odor por metro cbico de ar (ou/m3) baseando-se na recolha de amostras e na

    sua diluio em vrios graus para posterior inalao por um conjunto de assessores

    humanos [Rosa Antunes, 2006].

    2.1.2 MTODOS ANALTICOS

    Os mtodos analticos incluem a avaliao no local e a avaliao em laboratrio.

    A avaliao no local pode ser concretizada atravs de equipamento de medio em

    contnuo ou pontual recorrendo a instrumentos fixos ou portteis, para um ou mais

    compostos qumicos. Por outro lado, a avaliao em laboratrio inclui a aplicao de

    cromatografia gasosa e de espectrometria de massa, implicando a recolha de

  • Odores

    16

    amostras na fonte e o seu transporte at ao laboratrio. O tipo de metodologia de

    amostragem empregue depende do tipo de anlise a efectuar sobre a amostra e da

    concentrao necessria obteno de resultados representativos. Se a anlise se

    realizar por espectrometria de massa necessrio providenciar amostras

    concentradas, dado que os compostos odorficos encontram-se normalmente em

    concentraes abaixo do limite de deteco dos espectrmetros (da ordem de

    partes por bilio) [Gregory Wight, 1994; Rosa Antunes, 2006].

    Em Fundamentals of air sampling de [Gregory Wight, 1994] e em The Practical

    Handbook of Compost Engineering de [Roger Haug, 1993] encontram-se

    identificados e descritos vrios mtodos analticos de determinao de compostos

    gasosos, quer recorrendo a instrumentos portteis quer recorrendo a anlises

    laboratoriais.

    2.2 PRESENA DE ODORES NUM SISTEMA DE SANEAMENTO BSICO

    2.2.1 ORIGEM DOS ODORES

    As substncias odorficas que so emitidas dos processos de tratamento e

    recolha de guas residuais incluem gases inorgnicos e orgnicos. Os gases

    inorgnicos incluem o sulfureto de hidrognio e o amonaco. Apesar de ambas as

    classes dos compostos serem tipicamente produzidos como resultado da actividade

    biolgica, os vapores orgnicos podem tambm ser originados directamente atravs

    de descargas industriais. A origem de muitos desses compostos resulta da

    decomposio anaerbia da matria orgnica contendo azoto e enxofre, que por sua

    vez, pode ser provocada ou aumentada por descargas com elevadas temperaturas,

    elevadas cargas orgnicas, ou com compostos qumicos reduzidos, pois isto conduz

    diminuio de oxignio dissolvido na gua residual.

    As guas residuais frescas (sem passarem por fases anaerbicas) contm

    odores distintivos, um pouco desagradveis, que so menos censurveis que os

    odores das guas residuais que tenham sofrido decomposio anaerbica. Contudo,

  • Odores

    17

    os odores podem tambm ser gerados pela decomposio aerbia e pelas

    operaes e processos de processamento de slidos que envolvam tratamento

    trmico [METCALF&EDDY, 2003;WEF/ASCE, 1995].

    O odor mais caracterstico da septicidade das guas residuais o sulfureto de

    hidrognio, que produzido por microrganismos anaerbicos que reduzem os

    sulfatos a sulfuretos. As guas residuais industriais podem conter compostos

    odorficos ou compostos que produzam odores durante o seu processo de

    tratamento. [METCALF&EDDY, 2003]

    Segundo a [WEF/ASCE, 1995; Roger Haug, 1993], os gases provenientes das

    guas residuais geralmente incluem sulfureto de hidrognio, amonaco, dixido de

    carbono e metano. Desses s o sulfureto de hidrognio e o amonaco so odorficos.

    Frequentemente os gases emitidos incluem tambm compostos altamente odorficos

    como mercaptanos e aminas como indole e esquatole (COV). Dependendo do tipo

    de compostos qumicos presentes nas descargas industriais, outros compostos

    odorficos podem incluir cidos orgnicos, de cadeia carbonada curta ou longa

    (gordos), aldedos, lcoois, alcanos, cetonas e esteres.

    Uma gua residual urbana medianamente carregada apresenta uma composio

    propcia formao de odores dado que inclui protenas, hidratos de carbono, leos,

    gorduras e ureia [METCALF&EDDY, 2003] cuja hidrlise, oxidao ou

    decomposio microbiolgica podem originar compostos odorficos [WEF/ASCE,

    1995]. Por exemplo, a decomposio anaerbia de hidratos de carbono conduz a

    cidos gordos volteis (AGV) e a degradao das protenas inclui a formao de

    mercaptanos. O amonaco tem a sua principal origem na decomposio da ureia, um

    dos constituintes da urina [METCALF&EDDY, 2003]. Por outro lado, a gua residual

    contm entre 3 a 6 mg/L de enxofre principalmente decorrentes de matrias

    proteicas, 4 mg/L de sulfatos derivados de detergentes domsticos e ainda 30 60

    mg/L de enxofre inorgnico provenientes das indstrias, pelo que, os teores em

    enxofre se apresentam em quantidade suficiente para promover a formao de

    odores, nomeadamente atravs da reduo anaerbia dos sulfatos a sulfuretos

    [Laura Capelli, Selena Sironi, Renato Del Rosso, Paolo Cntola, 2009].

  • Odores

    18

    No quadro 2.2 apresentam-se as propriedades qumicas e fsicas dos compostos

    encontrados normalmente nos sistemas de saneamento bsico de guas residuais.

    De salientar que a maioria destes compostos odorficos so gasosos em condies

    normais de presso e temperatura [WEF/ASCE, 1995].

  • Odores

    19

    Quadro 2.2 - Propriedades fsico-qumicas dos compostos normalmente encontrados nos sistemas de saneamento bsico, adaptado de [Rosa Antunes, 2006; WEF/ASCE, 1995].

    Composto Frmula qumica Massa molar (g/mol)

    Densidade (g/m3)

    Presso de vapor

    (mm Hg, 25C)

    Volatilidade (ppmv, 25C)

    Ponto de ebulio

    (C, 1 atm)

    Descrio do odor caracterstico

    Com

    post

    os a

    zota

    dos

    Amonaco(1) NH3 17,03 - - gs -33,34 Acre, irritante Metilamina CH3 NH2 31,06 1,15 1520,0 gs -6,4 Peixe em putrefaco Etilamina C2H5 NH2 45,08 1,15 1057,35 gs 17,0 Peixe em putrefaco

    Dimetilamina (CH3)2 NH 45,08 1,15 1520,0 gs 7,0 Peixe em putrefaco Trimetilamina (CH3)3 N 59,11 - - gs 2,9 Peixe em putrefaco

    Butilamina C4H9 NH2 72,13 0,7327 72 93000 77,9 - Dietilamina (C2H5)2 NH 73,14 - 192 (20C) - 55,5 -

    Piridina C5H5 N 79,10 0,978 20,00 27000 115,0 Pungente (irritante)

    Indol C6H4 (CH)2 NH 117,15 1,220 - 360 254,0 Fecal, repulsivo

    Escatol C8H5CH3 NH 131,18 - - 200 265,0 Fecal, repulsivo

    Com

    post

    os s

    ulfu

    rado

    s

    Sulfureto de hidrognio(1) H2S 34,08 1,41 15200,00 gs -59,6 Ovos podres

    Dixido de enxofre(1) SO2 64,06 - - gs - Pungente (irritante)

    Sulfureto de dimetilo (CH3)2 S 62,14 1,26 420,0 830000 37,0 Vegetais em

    decomposio Disulfureto de dimetilo (CH3)2 S2 94,20 1,046 29,49 - 110,0 Putrefaco

    Sulfureto de metilo CH3 SH 48,11 0,999 1728,82 gs 6,0 Couve ou alho em

    decomposio

    Sulfureto de etilo C2H5 SH 62,14 - - 710000 35,0 Couve em

    decomposio Sulfureto de n-propilo C3H7 SH 76,16 - - 22000 - Ptrido Sulfureto de n-butilo C4H9 SH 90,19 - - - - -

    Tiofenol C6H5 SH 110,18 - - - - Alhos em

    decomposio

  • Odores

    20

    Notas: (1) Os compostos assinalados so compostos inorgnicos, sendo os restantes orgnicos.

    (2) Chemical Abstract Service Registry Number.

    (3) Adaptado de [Rosa Antunes].

    (4) Adaptado de [WEF/ASCE, 1995].

    Composto Frmula qumica Massa molar (g/mol)

    Densidade (3)

    (g/m3)

    Presso de vapor (4)

    (mm Hg, 25C)

    Volatilidade (4)

    (ppmv, 25C)

    Ponto de ebulio (3) (C, 1 atm)

    Descrio do odor caracterstico

    ci

    dos

    gord

    os

    vol

    teis

    (A

    GV)

    Frmico H COOH 46,03 1,22 42,00 - 100,7 - Actico CH3 COOH 60,05 1,05 15,40 - 118,0 Vinagre

    Propinico C2H5 COOH 74,08 0,97 10,00 - - - Butrico C3H7 COOH 88,11 0,97 0,84 - 162,0 Rano Valrico C4H9 COOH 102,13 0,942 0,15 (20C) - 185,0 Suor

    Ald

    edo

    s e

    Cet

    onas

    Formaldedo HCHO 30,03 0,97 3500,0 gs -14,0 -

    Acetaldedo CH3 CHO 44,05 0,788 870,0 gs 21,0 Pungente (irritante);

    afrutado Butiraldedo C3H7 CHO 72,11 0,97 0,14 - 76,0 Suor, rano

    Acetona CH3 CO CH3 58,08 0,79 266,0 - 56,0 Frutado Butanona C2H5 CO CH3 72,11 - - - 80,0 Maa verde

  • Odores

    21

    2.2.2 FONTES EMISSORAS DE ODORES

    Num sistema de saneamento bsico, as principais fontes emissoras de odores

    incluem: as redes de colectores, os rgos de pr-tratamento, os decantadores

    primrios, as lagoas anaerbias e os espessadores, digestores e as operaes de

    desidratao de lamas.

    fundamental evitar a acumulao de slidos nos rgos de tratamento,

    controlando convenientemente as cargas e os tempos de reteno hidrulica.

    A interveno na operao das fontes de emisso, quando no existe tratamento

    de odores, por vezes a nica estratgia possvel para os diminuir.

    De acordo com [METCALF&EDDY, 2003], numa ETAR convencional, as

    operaes na obra de entrada e no tratamento preliminar tm o maior potencial para

    a libertao de odores, especialmente em instalaes s quais estejam associados

    longos sistemas de recolha onde condies anaerbicas possam ser criadas.

    Descargas secundrias, nomeadamente as associadas ao processamento de lamas

    so tambm uma principal fonte de odores, especialmente nas estruturas de

    controlo ou nas cmaras misturadoras onde essas correntes so descarregadas.

    Relativamente fase slida as fontes mais significativas de odores so as

    instalaes de espessamento de lamas, digestores anaerbios, e instalaes

    elevatrias de lamas. O maior potencial para os odores quando as lamas por

    estabilizar esto a ser tratadas (ex., transferncia, homogeneizao, ou

    armazenamento). A desidratao de lamas tambm produz odores significativos

    [G.Moussavi, K. Naddafi, A. Mesdaghinia, M. A. Deshusses, 2007].

    A descarga e processamento dos contedos de limpa - fossas podem tambm

    contribuir para a formao/libertao de odores.

    Em termos gerais, a [Rosa Antunes, 2008] diz ainda que, o sulfureto de

    hidrognio o composto de maior ocorrncia em ETAR no ar da ventilao de locais

    com gua residual bruta, na obra de entrada e tratamento preliminar, na decantao

    primria e nos gases da digesto das lamas. Por outro lado, a ocorrncia de

    amonaco normalmente associada s operaes de processamento de lamas.

  • Odores

    22

    As principais fontes de odores na explorao de um sistema de saneamento

    bsico e o potencial relativo para a sua libertao so apresentados no quadro 2.3.

  • Odores

    23

    Quadro 2.3 - Fontes de odores no sistema de gesto das guas residuais, adaptado de [METCALF & EDDY,2003; WEF/ASCE, 1995].

    LOCALIZAO FONTE/CAUSA POTENCIAL ODORFICO Sistema de recolha

    e drenagem Acumulao de compostos odorficos libertados da gua residual Alto

    Obra de Entrada Libertao de compostos odorficos gerados no sistema de recolha e drenagem devido turbulncia nos canais e em pontos de transio Alto

    Gradagem Matria putrescvel removida nas grades Alto Pr - arejamento Libertao de compostos odorficos gerados no sistema de recolha e drenagem Alto

    Remoo de areia Matria orgnica removida com a areia Alto Tanques de equalizao Superfcie dos tanques/Condies spticas devido acumulao de escumas e slidos depositados Alto

    Fossas spticas Libertao de compostos odorficos a partir das fossas spticas, sobretudo se estiver a ocorrer a transferncia Alto

    Retorno das escorrnciasa Fluxo de retorno do processo de tratamento de lamas Alto

    Decantao primria

    Superfcie dos decantadores, turbulncia no escoamento, escumas e matria putrescvel tanto flutuantes como depositadas, criando condies spticas Alto/Moderado

    Processos biolgicos por biomassa fixa

    Septicidade devido ao oxignio insuficiente, colmatao do meio filtrante e elevada carga orgnica Moderado/Alto

    Tanques de Arejamento

    Lamas recirculadas em estado sptico, caudais de escorrncias odorficas, elevada carga orgnica, mistura deficiente, oxignio dissolvido insuficiente, deposio de slidos

    Baixo/Moderado

    Decantadores Secundrios Slidos suspensos/Excessiva reteno de slidos Baixo/Moderado

    Espessamento, tanques de

    reteno de slidos Slidos suspensos, reteno das espumas e lamas exageradas, depsitos de slidos, aumento da temperatura, turbulncia Alto/Moderado

  • Odores

    24

    a As escorrncias podem incluir fluxos de retorno dos digestores, decantadores e da desidratao, ou gua de lavagem em recirculao

    Digesto aerbia Mistura incompleta no reactor Baixo/Moderado Digesto anaerbia Pode dar-se a formao e libertao de gs sulfdrico, concentrao elevada de sulfatos nos slidos Moderado/alto

    Armazenamento das lamas Mistura deficiente ou inexistente e formao de escumas Moderado/Alto

    Desidratao mecnica

    Libertao de compostos odorficos a partir dos slidos desidratados devido ao teor em matria putrescvel. A adio de qumicos promove a libertao de amonaco

    Moderado/Alto

    Transfega de lama Libertao de compostos odorficos durante a transferncia das lamas armazenadas para os veculos de transporte Alto

    Instalaes de compostagem Slidos compostados devido ao arejamento insuficiente e, ou ventilao inadequada Alto

    Estabilizao qumica Slidos estabilizados/produo de amnia devido reaco com cal Moderado

    Incinerao Emisses de ar/temperatura insuficiente para destruir todos os compostos odorficos Baixo Leitos de secagem

    de lama Slidos desidratados devido ao excesso de matria putrescvel e, ou estabilizao insuficiente Moderado

  • Odores

    25

    2.2.3 CAUSAS DA EMISSO DE ODORES

    Neste subcaptulo pretende-se resumir os principais mecanismos da emisso de

    odores, associados s operaes e processos de tratamento potencialmente

    odorficos.

    Os odores das guas residuais, bem como, os seus resduos, tornam-se muito

    mais intensos e desenvolvem concentraes mais elevadas de compostos odorficos

    quando o oxignio consumido e condies anaerbicas so induzidas. Por esta

    razo, a maioria da discusso volta da gerao de odores em ETAR foca-se nas

    condies anaerbias que se possam desenvolver no sistema de recolha a

    montante das ETAR e nas vrias unidades de processo.

    2.2.3.1 EMISSES ODORFICAS DOS PROCESSOS DE TRATAMENTO DA FASE LQUIDA

    2.2.3.1.1 SISTEMA DE RECOLHA E DRENAGEM

    O potencial para libertao de odores no sistema de recolha e drenagem

    elevado e segundo [WEF, 2004;Rosa Antunes, 2006], existem diversos factores que

    conduzem a condies anaerbicas no sistema de recolha, e consequentemente, a

    uma maior formao de odores, bem como sua libertao para a atmosfera das

    tubagens, causando um aumento da presso.

    Alguns desses factores so:

    - Sifes invertidos, em que a passagem livre do ar bloqueada;

    - Estruturas que originam queda de gua (turbulncia), onde a gua

    residual que est a entrar desloca o ar;

    - Descargas dos emissrios em presso;

    - Reduo dos dimetros das tubagens;

    - Interceptores gravticos grandes construdos a declive mnimo;

    - Tempos de deteno longos;

    - Velocidades de escoamento reduzidas, permitindo a deposio de

    slidos.

  • Odores

    26

    Essencialmente, qualquer ponto que permita a troca de ar entre os sistemas de

    recolha (estaes elevatrias e tubagens) e o exterior pode criar problemas de odor

    [WEF/ASCE, 1995].

    De acordo com vrios investigadores, (Boon e Lister, 1975; Hvitved-Jacobsen et

    al., 1999; Nielsen and Hvitved-Jacobsen, 1988; Pomeroy e Parkhurst, 1977;

    Thistlethwayte, 1972), numerosos compostos odorficos, especialmente o sulfureto

    de hidrognio, so produzidos no sistema de recolha. A figura 2.1 demonstra o

    processo de libertao desses compostos.

    Figura 2.1 - Processos que ocorrem no nas tubagens do sistema de recolha em condies anaerbicas.

  • Odores

    27

    2.2.3.1.2 OBRA DE ENTRADA

    A ocorrncia de odores na obra de entrada deve-se libertao dos gases sob

    presso provenientes do sistema de recolha, ou seja, os gases formados nas

    tubagens do sistema de recolha, permanecem na atmosfera das tubagens

    pressurizados, ou no lquido, e quando estes chegam obra de entrada so

    forados a sair pelas zonas desta seco que estiverem em contacto com a

    atmosfera exterior (aberturas), libertando assim o odor. Existe tambm a

    volatilizao dos compostos odorficos contidos na gua residual afluente devido ao

    regime de escoamento turbulento (que promove a libertao de parte dos compostos

    odorficos contidos na gua residual) [Rosa Antunes, 2006]. Deste modo, segundo

    [METCALF&EDDY, 2003], a ocorrncia de odores na obra de entrada pode ser

    devido a:

    - Descargas de guas spticas ou potencialmente spticas, e, ou

    descargas industriais para o sistema de drenagem ou directamente na obra de

    entrada;

    - Recirculao de caudais processuais internos obra de entrada, com

    composio potencialmente odorfica (carga orgnica elevada), que resultam,

    por exemplo, das operaes de tratamento de lamas;

    - Ligao demasiado longa do sistema de recolha Estao de tratamento

    de modo a poder estabelecer condies anaerbias.

    2.2.3.1.3 TRATAMENTO PRELIMINAR

    O tratamento preliminar pode incluir diversas unidades de operao, como

    grades ou tamisadores, desarenadores, tanque de pr - arejamento, canais

    afluentes, caixas distribuidoras e tanques de equalizao. As caractersticas das

    emisses gasosas destes processos esto fortemente dependentes das

    caractersticas da gua residual afluente (presena de compostos odorficos na fase

    lquida ou possibilidade da sua formao a partir de material orgnico acumulado

    nos diversos rgo de tratamento), do tempo de deteno no sistema de recolha, do

    nvel de turbulncia e das caractersticas e volume das recirculaes efectuadas.

  • Odores

    28

    As principais causas para a libertao de odores para a atmosfera incluem a

    volatilizao a partir da fase lquida (aumentada em zonas de turbulncia) e, ou o

    arejamento nos rgos de tratamento [Rosa Antunes, 2006; WEF, 2004].

    2.2.3.1.4 TRATAMENTO PRIMRIO

    Os decantadores primrios podem ser uma grande fonte de emisso de odores,

    particularmente se a gua residual afluente contiver nveis significantes de sulfatos

    dissolvidos. Os canais de entrada, os poos de alimentao e a descarga sobre os

    descarregadores de sada do efluente da decantao primria representam

    significativamente as emisses totais dos decantadores. Mais uma vez, isto devido

    a nveis de turbulncia elevados que promovem a transferncia dos compostos

    odorficos dissolvidos no lquido para a atmosfera.

    As prticas operacionais podem tambm afectar as emisses odorficas dos

    decantadores primrios. Nveis de lamas elevados (> 0,6 m, correspondente a

    tempos de residncia elevados) podem resultar na gerao de compostos de

    enxofre reduzidos nas lamas sedimentadas, com consequente aumento de

    emisses odorficas tanto das superfcies do lquido como nos descarregadores. A

    presena de escumas junto aos deflectores pode tambm ser considerado um factor

    que contribui para o aparecimento de odores.

    De modo idntico ao que acontece no tratamento preliminar, os compostos

    odorficos so libertados para a atmosfera por volatilizao a partir da interface

    slido-ar (degradao das escumas) e volatilizao a partir da interface lquido-ar

    [WEF, 2004; Rosa Antunes, 2006].

    2.2.3.1.5 TRATAMENTO SECUNDRIO

    Os processos de tratamentos biolgicos de guas residuais tipicamente geram

    menos odores que os dos tratamentos preliminar e primrios ou dos processos de

    manuseamento de lamas.

    O processo de lama activada, como j referido, o tratamento biolgico de

    guas residuais mais comum em uso. As emisses odorficas dos tanques de lama

    activada so directamente afectadas pelo tipo de arejamento. Arejadores mecnicos

  • Odores

    29

    com nveis de turbulncia elevados produzem bolhas de maiores dimenses e

    consequentemente taxas de emisses mais elevadas que os de menor turbulncia.

    Em reactores com biomassa em suspenso a ocorrncia de odores pode dever-

    se deposio de slidos, resultante de uma agitao insuficiente ou deficiente e de

    o estabelecimento de zonas anxicas causadas por um arejamento fraco ou

    deficiente. de salientar que o arejamento bom por um lado, pois, fornece o

    oxignio, mas ao mesmo tempo origina a lavagem (stripping) dos gases,

    aumentando assim as emisses odorficas. Em reactores com biomassa fixa a

    ocorrncia de odores est normalmente associada ao crescimento desigual de

    biofilme e ao estabelecimento de condies anxicas (arejamento insuficiente ou

    ineficiente e, ou problemas na distribuio da gua residual no meio).

    Os decantadores secundrios tm, normalmente taxas de emisses odorficas

    baixas, podendo, no entanto, tornar-se mais agressivos se se verificar a ocorrncia

    de problemas nos processos de estabilizao aerbios a montante ou a reteno

    das lamas decantadas por tempos elevados [WEF, 2004;Rosa Antunes, 2008].

    2.2.3.1.6 RECEPO E PROCESSAMENTO DE LQUIDOS SPTICOS

    A ocorrncia de odores associada recepo e ao processamento de lquidos

    spticos (por exemplo, o contedo dos limpa fossas) est associada ao seu elevado

    teor em compostos odorficos e ao frequente regime de turbulncia a que este fluxo

    sujeito (descarga para a obra de entrada ou para algum rgo de tratamento), bem

    como, aos efeitos que a sua incorporao incontrolada na fase lquida pode ter

    enquanto sobrecarga para os processos de tratamento [Rosa Antunes, 2006].

  • Odores

    30

    2.2.3.2 EMISSES ODORFICAS NOS PROCESSOS DE MANUSEAMENTO DE LAMAS

    2.2.3.2.1 ESPESSAMENTO

    O tratamento das lamas primrias por intermdio de espessadores gravticos

    pode ser uma fonte considervel de odores, no s atravs dos slidos

    sedimentados como tambm das gorduras e escumas que se acumulam

    superfcie.

    Os processos como flotao com ar dissolvido, usados no tratamento das lamas

    biolgicas so tipicamente menos odorficas devido s caractersticas do material a

    ser tratado. As lamas biolgicas, especialmente as provenientes dos reactores de

    lamas activadas, tm um odor com uma intensidade menor que as lamas primrias.

    Contudo, se as lamas biolgicas so armazenadas nos decantadores ou nos

    tanques de armazenamento por demasiado tempo, permitindo que se tornem

    spticas, as emisses odorficas a partir destes processos aumentam. [WEF, 2004]

    2.2.3.2.2 HOMOGENEIZAO/ARMAZENAMENTO

    Dependendo das caractersticas e da maior ou menor tendncia para a

    septicidade, as lamas, de um modo geral, emitem odores. A septicidade das lamas

    potenciada pela formao de compostos odorficos devido dificuldade em manter

    as lamas em condies aerbias e, tambm, pela libertao dos compostos

    odorficos por volatilizao devido ao contacto com a atmosfera e durante as

    operaes de manuseamento e de transporte das lamas (turbulncia) [Rosa

    Antunes, 2006].

    Processos de homogeneizao ou armazenamento podem no s ser uma fonte

    de odores, como as suas caractersticas de operao podem afectar o carcter e a

    intensidade das emisses odorficas dos processos seguintes de desidratao,

    estabilizao e eliminao de lamas.

    Tempos de armazenamento superiores a 24 horas podem causar um aumento

    significativo em compostos de sulfato reduzidos. Isto no s aumenta as emisses

  • Odores

    31

    odorficas dos tanques de homogeneizao/armazenamento como tambm aumenta

    as emisses odorficas dos processos de desidratao subsequentes [WEF, 2004].

    2.2.3.2.3 ESTABILIZAO

    Existem muitos processos para a estabilizao de lamas, com novos processos

    a serem desenvolvidos e comercializados. Dependendo da natureza do processo, o

    carcter e intensidade das emisses odorficas podem ter uma variao elevada

    [WEF, 2004]. Em baixo apresenta-se um resumo dos tipos genricos de

    estabilizao e as caractersticas das emisses odorficas resultantes.

    Os odores provenientes da digesto aerbia quando realizada com

    concentraes suficientes de oxignio dissolvido so semelhantes aos dos tanques

    de arejamento, apesar de um pouco mais intenso. Dependendo das caractersticas

    das lamas alimentadas, pode ocorrer a lavagem (stripping) de compostos de sulfato

    reduzido. Alguns digestores aerbios so operados como decantadores, nos quais o

    fornecimento de ar desligado, permitindo a sedimentao dos slidos durante

    algumas horas e a remoo do sobrenadante. Quando o fornecimento de ar

    reposto, podem ocorrer emisses intensas de odores durante curtos espaos de

    tempo, como os sulfuretos que se formaram durante a decantao e so libertados

    da soluo durante os primeiros minutos em que o arejamento retomado.

    Por outro lado, a digesto anaerbia ocorre, normalmente em reactores

    fechados, sendo limitada a oportunidade dos odores escaparem. Contudo, devido s

    condies em que as lamas so digeridas, altos nveis de H2S e outros sulfuretos e

    amonaco podem estar presentes no gs do digestor. A concentrao e a

    intensidade do odor podem ser altas, e a libertao de pequenas quantidades deste

    gs pode dar origem a maus cheiros. Os pontos de escape dos gases odorficos

    incluem a generalidade dos pontos associados a selos hidrulicos. Fugas ou

    presso imprpria nas vlvulas de libertao podem tambm ser uma fonte

    significativa de odores nos digestores anaerbios.

    A estabilizao das lamas por adio de materiais alcalinos, como a cal ou

    resduos de fornos de cimento considerado um processo que produz produtos

  • Odores

    32

    menos odorficos comparativamente a outros processos de estabilizao de lamas.

    Contudo, altos nveis de amonaco e aminas podem ser libertados durante o

    processo (devido ao aumento do pH) enquanto os sulfuretos continuam presentes

    nas lamas e produtos finais. O odor destes sulfuretos pode ser mascarado pelo odor

    do amonaco. Concentraes de amonaco no gs de exausto so

    significativamente superiores se os materiais alcalinos forem adicionados s lamas

    digeridas anaerbiamente. Trimetilamina, a base azotada com um odor

    desagradvel a peixe, pode ser associado a processos de estabilizao alcalina.

    Contudo, a presena de trimetilamina pode tambm resultar do uso de um polmero

    no processo de desidratao por quebra da cadeia do polmero a temperaturas e pH

    elevados.

    Existem ainda outros processos utilizados na estabilizao de lamas, as suas

    emisses so descritas de uma forma sucinta no quadro 2.4.

    Quadro 2.4 - Processos utilizados na estabilizao de lamas, adaptado de [WEF, 2004].

    PROCESSO ORIGEM DAS EMISSES EMISSES ODORFICAS

    Digesto Termoflica Aerbia Gs de exausto

    Concentraes elevadas de compostos odorficos, tais como, sulfuretos, amonaco e aminas.

    Oxidao Wet-Air Descargas de lamas a alta temperatura dos reactores para os tanques de decantao.

    Odores intensos tais como, aldedos e cetonas so resultado da oxidao parcial dos compostos orgnicos.

    2.2.3.2.4 DESIDRATAO

    Actualmente em uso, a maioria dos processos de desidratao so sistemas

    mecnicos como os filtros de banda ou centrfugas. As caractersticas do odor

    libertado destes processos so funo das caractersticas das lamas alimentadas.

    As centrfugas podem lib