Odores em ETAR. Problema e Soluções implementadas

Odores em ETAR.

Problema e Soluções implementadas

Odores: medições, controlo e gestão Aveiro, 29 de Março de 2011

Nuno Brôco

Direcção de Engenharia Águas de Portugal Serviços Ambientais, S.A

.

RESUMO

1. O GRUPO ADP

2. ODORES EM ETAR: O PROBLEMA 3. A ORIGEM DOS ODORES

4. PRODUÇÃO DE ODORES 4. PRODUÇÃO DE ODORES

5. TIPOS DE CONTROLO/TRATAMENTO DE ODORES 6. BOAS PRÁTICAS

7. EXIGÊNCIAS

8. NOVAS APLICAÇÕES 9. CONSIDERAÇÕES FINAIS

GRUPO AdP

EM

N

ÚMEROS

Água

Nº de empresas 19

Água produzida 336,2 (milhões de m3_/ano)

Águas residuais tratadas 392,8 (milhões de m3_/ano) (milhões de m3_/ano) 5.02 5.22 5.85 7.05 7.28 8.35 2007 2008 2009 Abastecimento Saneamento População Abrangida (milhões de habitantes)

ODORES EM ETAR:

A FACE VISÍVEL DO PROBLEMA

ODORES EM ETAR:

AS OUTRAS FACES DO PROBLEMA

1- Saúde das equipas de operação e de uma forma mais

abrangente, a

Saúde Pública;

2-

Corrosão de órgãos e equipamentos

metalomecânicos

(produção de H

S);

3- Impactos no processo de tratamento

•

Produção de CH

e H

S por

fermentação de lamas

em órgãos de tratamento (decantadores

primários, espessadores gravíticos,…);

•

Acidificação e abaixamento do potencial redox do efluente;

•

Consumo adicional de oxigénio

para reposição de

potencial redox;

ORIGEM DOS ODORES:

A

GENTES

O

DORÍFICOS

Principais agentes responsáveis pela produção de odores

• amoníaco (NH₃);

• sulfureto de hidrogénio (H₂S);

• mercaptanos, nomeadamente, mercaptano de metilo (CH₃ SH);

• aminas, nomeadamente, metilaminas, etilaminas, escatol e indol;

• ácidos gordos voláteis, como o ácido fórmico, acético e butírico.

• ácidos gordos voláteis, como o ácido fórmico, acético e butírico.

Parâmetros que condicionam a libertação de odores

• Oxigénio Dissolvido;

• Elevadas concentrações matéria orgânica;

• Compostos reduzidos;

• pH;

• Temperatura;

PRODUÇÃO DE ODORES:

CAUSAS

Concepção

• Sistemas de drenagem de águas residuais com elevadas extensões;

• Descargas de efluente bruto com elevada dissipação de energia;

• Ventilação inadequada de espaços confinados;

• Afluências sobrestimadas (elevados tempos de residência);

Operação

• Deficiente funcionamento de infra-estrutras de ventilação e/ou desodorização;

• Falta de confinamento de espaços contaminados;

• Elevados tempos de residência de efluentes, lamas e sub-produtos na instalação;

• Insuficiente capacidade de arejamento;

PRODUÇÃO DE ODORES

Diferentes locais numa ETAR têm diferentes potenciais odoríficos

FLUXO ODORÍFICO POTENCIAL ODORÍFICO (ouE/m3)

Água residual bruta - típica 200 – 5 000

Água residual séptica de estação elevatória 1 000 000

Efluente industrial 160 000

Alimentação da decantação primária 3 000

Descarregador da decantação primária 25 000

Lamas activadas 620

Diferenciação das soluções em função do local a desodorizar e do meio em que esse local se insere:

• Tipo de desodorização/ventilação

• Numero de renovações

• Consumos de reagentes

• Garantias de tratamento

Lamas activadas 620

Selector da vala de oxidação 2000

Efluente final 600

Lama bruta _{100 000 → 2500 000} Lama após digestão, no digestor 300 000

Lama após digestão e após armazenamento 10 000

Sobrenadante do espessamento gravítico (máximo) 4000 000

Adaptado de DEFRA, 2003

TIPOS DE CONTROLO DE ODORES

1-Controlo/tratamento na origem

• Concepção de órgãos e redes – projecto;

• Minimização de turbulência nas chegadas de efluentes – projecto;

• Manutenção de condições aeróbias – operação;

• Minimização de tempos de residência (órgãos e colectores) – operação;

• Minimização de tempos de residência (órgãos e colectores) – operação;

• Adição de reagentes oxidantes;

• Adição de agentes “mascarantes”;

TIPOS DE TRATAMENTO DE ODORES

1-Desodorização por lavagem química

Sequencia de torres de lavagem com agentes ácidos e básicos que reagem com os poluentes com base nas suas propriedades químicas:

• Eficiência na eliminação de odores;

• Robustez (variações de carga, concentrações elevadas);

elevadas);

• Custos de exploração (reagentes, energia);

• Fluxos de ar e líquido (solução de reagente) em contracorrente;

• Meio de enchimento com elevada superfície específica
_{mistura eficaz;}

• Torres com diferentes reagentes: ácido sulfúrico, soda cáustica, hipoclorito de sódio,

tio-sulfato de sódio;

• Controlo de pH, potencial redox, cloro livre;

TIPOS DE TRATAMENTO DE ODORES

1-Desodorização por Biofiltração

Leito filtrante em material inerte no qual se desenvolve uma colónia bacteriana

maioritariamente autotrófica

• Meio de enchimento: turfa, casca de pinheiro, leca…

• Mais barata em exploração (energia);

• Mais barata em exploração (energia);

• Necessidade de irrigação do meio ou torre

de pré-lavagem;

• Requer superfície elevada (100 Nm3_/m2_/h);

• Pouco tolerante a grandes concentrações e

variações de concentração;

TIPOS DE TRATAMENTO DE ODORES

1-Desodorização por Carvão activado

Meio poroso, de elevada superfície específica e elevada capacidade de adsorção:

• Geralmente Carvão Activado Granular (CAG);

• Custos de exploração elevados (saturação do meio)
substituição ou regeneração;

• Performances limitadas, sobretudo ao nível do NH₃
a evitar quando há

• Performances limitadas, sobretudo ao nível do NH₃
a evitar quando há estabilização química (com cal viva) das lamas;

• Zeólitos hidrófobos são também possibilidade (mas 10 x mais caros);

• Impregnação do CAG pode aumentar a capacidade de adsorção de determinado poluente, mas

piora a capacidade de adsorção dos restantes;

BOAS PRÁTICAS

Algumas das Boas Práticas que implementamos…

1 – Concepção

• Cobertura dos órgãos ao nível do plano de água;

• Confinamento dos equipamentos;

• Aspirações localizadas;

• Varrimento adequado das atmosferas dos edifícios;

• Minimização de volumes de edifícios;

2 – Operação

• Equilíbrio dos sistemas de ventilação;

• Renovação automática das soluções no fundo das torres químicas;

• Humidifição do meio filtrante (desodorização biológica);

EXIGÊNCIAS

As garantias expressas em mg/Nm

_{à saída das chaminés são suficientes}

H₂S 0,025 – 0,05 0,05 – 0,1 0,05 – 0,1 0,1

CH₃SH 0,025 – 0,05 0,05 - 0,1 0,05 - 0,1 0,07

NH₃ 0,05 – 0,1 0,1 – 1,0 – 1,0

EXIGÊNCIAS

Garantias expressas em Unidades de Odor

• _{Exemplo 1}



1 Uo/Nm3 _{em percentil 98, com um máximo de 5 Uo/Nm}3 _{à saída das}

torres de desodorização (ETAR no meio urbano)

• _{Exemplo 2}



1 Uo/Nm3 _{em percentil 98, com um máximo de 5 Uo/Nm}3 _{num raio de 1}

km em redor da ETAR (ETAR no meio rural)

• Exemplo 3 …

• Comprovação requer “comissão de narizes calibrados”

• Verificação complicada (“contaminações” de órgãos não cobertos ou da vizinhança)

• Análise beneficio custo necessária sob risco de:

• Sobredimensionamento desnecessária dos sistemas

NOVAS APLICAÇÕES/TRATAMENTO

Oxidação térmica e termocatalítica

• Temperaturas elevadas (600 – 850 ºC)

• Tempos de retenção muito reduzidos (1-2 s)

• Caudais até 300.000 m3_/h

• Subprodutos: Nox, Sox, poeiras, dioxinas (se compostos clorados)

Ultravioletas

• 185 a 200 nm

• Oxidação de compostos orgânicos

• Oxidação de compostos orgânicos

Fotocatálise

• Activação de um semicondutor (TiO₂) por acção de raios UV (radiação específica ou

luz solar)

• Degradação dos compostos orgânicos a CO₂

• Limitado a moléculas adsorvíveis e instáveis

• Caudais limitados (100 a 1000 m3_/h)

Insuflação de ar contaminado no tanque de arejamento

Combinações de tecnologias “clássicas”

NOVAS APLICAÇÕES/DETECÇÃO E MODELAÇÃO

CONSIDERAÇÕES FINAIS

O Grupo AdP dispõe hoje de uma larga maioria das suas ETAR e EE

equipadas com

sistemas de desodorização

Mais de 95% das instalações do Grupo AdP sujeitas a desodorização estão

equipadas com

desodorizações clássicas

O tratamento de odores deve ser encarado como

um projecto específico

O tratamento de odores deve ser encarado como

um projecto específico

projecto da ETAR:

(Localização da ETAR, tipo de desodorização, reagentes a utilizar, tipo de confinamento, volumetria a desodorizar)

Um balanço rigoroso do beneficio/custo