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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
-
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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
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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
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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
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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