Fase 1 Doseamento de Lamas Pulverizadas (1)

6.4.1. Caracterização das lamas pulverizadas

As lamas utilizadas neste trabalho foram fornecidas pela EPAL. Uma lama é proveniente da ETA da Asseiceira e a outra da ETA de Santa Águeda (ver figura 15).

Como foi possível verificar no capítulo anterior, cada ETA tem uma qualidade diferente de água captada e uma linha de tratamento apropriada ao seu tratamento. Consequentemente, é espectável que as lamas produzidas por cada uma tenham diferentes composições e que, por outro lado, estas vão variando ao longo do tempo.

As lamas da ETA da Asseiceira e de Santa Águeda foram submetidas a alguns testes de qualidade. Os seus resultados, disponibilizados pela EPAL, são apresentados no anexo 5. No entanto, é importante salientar que estas análises não dizem respeito às lamas que irão ser objeto de estudo, pois a altura em que foram realizadas as análises não coincide com a altura em que estas foram recolhidas.

Deste modo, torna-se evidente a necessidade de caracterizar as lamas disponibilizadas. Estas apresentam-se sob uma forma de pó, tendo sido sujeitas a um processo de desidratação com recurso a micro-ondas (após a desidratação convencional na ETA) em que foi possível eliminar toda a água presente nas mesmas.

Ao tato, foi possível verificar que as LETA da Asseiceira possuem uma granulometria substancialmente superior em relação às LETA de Santa Águeda, sugerindo que as primeiras têm uma maior uma maior percentagem em areia na sua constituição, enquanto as segundas possuem uma percentagem mais significativa em argilas ou siltes.

Para a medição dos parâmetros de qualidade é feita uma toma de 0,100g para LETA da Asseiceira e 0,100g para a LETA de Santa Águeda e posteriormente diluída em 50mL. Com esta amostra é feita a medição do pH e do fósforo total. Para a CQO, a diluição anterior dava resultados abaixo do limite de deteção (25 mg/L), como tal foi feita uma diluição de 0,1000g para 50mL para a sua determinação. Os sólidos não são determinados pois se assume que não há fração líquida nas lamas.

6.4.2. Água residual

Nesta fase foram utilizadas duas amostras simples tomadas à cabeça da ETAR de Santa Cruz/Silveira. As amostras foram entregues nas instalações do Departamento de Ciências e Engenharia do Ambiente (DCEA) da FCT-NOVA logo após serem tomadas. Uma amostra (5 litros) foi entregue às 11:30 do dia 15 de fevereiro e conservadas a 5º C. Como o volume não era suficiente para a realização de todos os ensaios foi solicitado um volume adicional (15 litros) que foi entregue às 15:30 do mesmo dia e conservadas a 5º C.

Foram feitas caracterizações quanto aos parâmetros selecionados à chegada de cada fração da água residual sendo posteriormente misturadas para a realização do ensaio de jar-test.

É ainda referido pelo responsável que houve uma grande afluência de águas da chuva à ETAR na altura das tomas.

6.4.3. Seleção de doses de lamas pulverizadas

O alumínio é o principal agente responsável pela coagulação das partículas na água residual, pelo que as quantidades de lama a dosear devem ter em consideração a concentração deste metal na lama.

Como foi referido anteriormente, as análises realizadas às lamas (anexo 5) não dizem respeito às lamas a serem utilizadas neste trabalho. No entanto, decorrendo da impossibilidade de serem realizadas análises ao alumínio nesta fase, estas servirão de base de referência para a seleção das doses a serem utilizadas em cada copo. Assim, assumiu-se uma concentração de alumínio de 120 g Al/kg lama, para ambas as lamas, sendo neste caso espectável que o alumínio se apresente maioritariamente sob a forma hidrolisada (processo descrito no capítulo 3.1.2.4). Deste modo, e tendo como base vários estudos descritos no cap. 3.3.5.2., optou-se por se dosear uma concentração de alumínio 10 vezes superior à quantidade de ferro doseada no ensaio com cloreto férrico, em termos molares. Tendo como base esta assunção, são apresentados, na tabela 13, os resultados associados à obtenção da concentração de lama a dosear em cada copo no jar-test.

Como foi possível, numa fase posterior, a determinação da quantidade de alumínio presente nas lamas, inclui-se na tabela 13, as concentrações reais de alumínio doseado, para as lamas de Santa Águeda e da Asseiceira.

Tabela 13 - Obtenção das doses de lama a aplicar

C o p o [FeCl3] (mg/L) (mg/L) [Fe] [Al] teórica nas lamas (mg/L)* Concentração de lama a dosear (g/L)**

[Al] real nas lamas da Asseiceira

(mg/L)

[Al] real nas lamas de Sta. Águeda (mg/L) 1 50 17,20 172,0 1,43 115,1 116,9 2 60 20,64 206,4 1,72 138,5 140,6 3 70 24,08 240,8 2,01 161,8 164,3 4 80 27,52 275,2 2,29 185,2 188,0 5 100 34,40 344,0 2,87 231,0 234,6 6 120 41,28 412,8 3,44 276,9 281,2

*Dez vezes a concentração de ferro

**Assumindo um teor de 120.000 mg Al/kg lama

6.4.4. Doseamento de lamas

A parte crítica do ensaio de jar-test foi a adição das lamas aos copos de ensaio. Pelo facto daquelas se apresentarem em pó, não é possível a utilização de pipetas como é feito nos ensaios com cloreto férrico. Deste modo, optou-se por se adicionar as lamas com recurso a gobelés. No entanto, verificou-se, com este método, não ser possível dispersar a totalidade das lamas da Asseiceira no copo do jar-test, pois uma grande porção das mesmas permanece à superfície quando é adicionada, como é possível verificar na figura 16.

No que se refere às lamas de Santa Águeda, ocorreu uma melhor dispersão quando adicionadas (figura 17), formando-se apenas uma pequena película à superfície do copo de ensaio (figura 18).

Figura 17 - Ensaio Jar-test com lamas de Santa Águeda

Figura 18 - Sobrenadante do ensaio com lamas de Santa Águeda após jar-test Figura 16 - Lamas da Asseiceira após serem doseadas (esquerda) e após o jar-test (direita)