Módulo: RECURSOS HÍDRICOS
IV.3. DESCRIÇÃO DAS ÁGUAS RESIDUAIS E SISTEMAS DE TRATAMENTO
1. Apresentação das Redes de Águas Residuais Existentes
Na Instalação estão instaladas três redes de drenagem subterrânea, independentes, para a recolha e transporte de águas residuais que se passam a descrever: rede de águas residuais domésticas, rede de águas residuais industriais e rede de águas pluviais.
2. Águas Residuais Domésticas
2.1. Origens e características das águas residuais domésticas produzidas
A rede de águas residuais domésticas estende-se a toda a área da Instalação e acompanha a topografia do terreno, sendo maioritariamente gravítica, conforme pode ser consultado no desenho “HQ-LUA-Desenhos MC 0800105005 - Rede efluente doméstico”.
A esta rede são encaminhadas as águas residuais domésticas e equiparáveis produzidas na Instalação que provêm dos sanitários, dos balneários, do refeitório, das áreas sociais e das purgas de águas das torres de refrigeração.
Devido à sua natureza, este tipo de águas não é caracterizado de forma individualizada e apresentará características semelhantes às demais águas de origem domésticas produzidas.
O volume produzido deste tipo de águas residuais não é registado, podendo ser estimado com base na diferença entre o volume rejeitado a partir da Instalação e o volume tratado na Estação de Tratamento de Águas Residuais Industriais (ETARI) existente na Instalação (ambos apurados com base em registos contínuos de caudal). O volume de águas residuais domésticas assim estimado é da ordem de 130,8 m3/dia, considerando os dados referentes a 2018.
2.2. Localização do ponto de descarga das águas residuais domésticas produzidas
As águas residuais domésticas produzidas confluem num único tanque situado na extremidade Sul da Instalação, designado por Tanque de Exportação (TEF01).
Como será descrito mais adiante, a este mesmo tanque são encaminhados os efluentes industriais produzidos na Instalação que são sujeitos a pré-tratamento na ETARI.
As águas residuais domésticas e as águas residuais industriais pré-tratadas são rejeitadas no coletor público de drenagem de águas residuais sob gestão dos Serviços Intermunicipalizados de Águas e Resíduos (SIMAR) dos Municípios de Loures e Odivelas, sendo previamente sujeitas a monitorização antes da sua descarga.
3. Águas Residuais Industriais
3.1. Origens e características das águas residuais industriais produzidas
As origens das águas residuais industriais produzidas na Instalação são indicadas na Tabela 1. O caudal de águas industriais gerado na Instalação é presentemente de 240 m3/dia. A partir do arranque do projeto de ampliação estima-se que se venha a registar um aumento do caudal global, de origem doméstica e industrial.
Em termos das características qualitativas, o efluente industrial apresenta uma elevada carga orgânica, atribuível dominantemente à presença de solventes, e que é contabilizada no parâmetro carência química de oxigénio (CQO).
Tabela 1 – Proveniência e natureza dos principias efluentes industriais gerados na Instalação. Origem dos efluentes
industriais Breve descrição
Efluentes aquosos de processo
• Fases aquosas das extrações líquido-líquido e sólido-líquido • Efluentes de lavagem de bolos de filtração
• Destilados
• Condensados de spray-drying
• Permeados de sistemas de filtração (ultra e nanofiltração e osmose inversa) Lavagens de
equipamentos
• Efluentes de lavagem interna de equipamentos entre passos do mesmo processo e entre processos produtivos
Lavagem e regeneração de colunas
• Efluentes de lavagem e regeneração de colunas de permuta iónica, colunas de purificação de carvão e colunas de leito misto
Circuitos auxiliares
• Purgas das bombas de vácuos e de sistemas de vácuo por injetor de vapor (CEPIC)
• Purgas das torres e circuitos de refrigeração • Purgas de caldeiras
• Purgas dos tanques de “knock-out” de alívio de emergência
Sistemas de tratamento de efluentes gasosos
(STEG)
• Purgas das torres de lavagem de gases
• Purgas da torre de lavagem da unidade de recuperação de iodeto de sódio e valorização térmica (URIS)
• Condensados da regeneração das colunas de carvão ativado do Edifício 7 • Futuras purgas da torre de lavagem do sistema de tratamento de gases por
oxidação térmica regenerativa (RTO) e do sistema de DENOX do RTO
Outros
• Efluentes de lavagem externa de equipamentos, tubagens e pavimentos das áreas produtivas
A rede de águas residuais industriais, desenvolve-se, maioritariamente, no setor Oeste da Instalação, sendo constituída por tubagens de polipropileno. Trata-se de uma rede inteiramente gravítica que conduz os efluentes à última caixa de reunião, designada por I3, existente a montante e junto à ETARI situada no setor Sudeste da Instalação, conforme pode ser consultado no desenho “HQ-LUA-Desenhos MC 0800105003 - Rede de efluente industrial”.
A partir da caixa I3 os efluentes industriais são encaminhados para o Tanque de Equalização (TE06), onde se dá a admissão dos efluentes à ETARI. A etapa final de tratamento dos efluentes industriais dá-se no Tanque de Acerto de pH (TE02) a partir do qual são elevados para o Tanque de Exportação (TEF01), anteriormente referido, que recebe igualmente as águas residuais domésticas.
Os efluentes são posteriormente conduzidos para tratamento biológico final na ETAR Municipal de Frielas, gerida pelo sistema, em alta, designadamente as Águas de Lisboa e Vale do Tejo.
3.2. Localização do ponto de descarga das águas residuais industriais produzidas
A partir do Tanque de Exportação (TEF01), as águas residuais industriais pré-tratadas e as águas residuais domésticas são descarregadas graviticamente no coletor municipal, no ponto de descarga designado por ED1, situado no sistema coletivo de drenagem de águas residuais, em baixa, gerido pelos Serviços Intermunicipalizados de Águas e Resíduos (SIMAR) dos Municípios de Loures e Odivelas. A ligação das águas residuais ao coletor municipal está enquadrada pela Autorização de Descarga de Águas Residuais Industriais n.º 69/2018 (Processo n.º 716B) emitida pelo SIMAR de Loures e Odivelas (apresentada no documento “HQ-LUA-MC-IV.4 - Autorização de Descarga de Águas Residuais SIMAR”).
4. Águas Pluviais
4.1. Origens e características das águas pluviais
Conforme pode ser consultado no desenho “HQ-LUA-Desenhos MC 0800105004 - Rede de águas pluviais”, que foi recentemente objeto de reconstrução e requalificação significativa, estende-se a toda a área da Instalação. A rede é inteiramente gravítica conduzindo as águas drenadas a um ponto único colocado imediatamente a montante da descarga de águas pluviais para o meio recetor.
A esta rede são encaminhadas as águas pluviais caídas nas áreas impermeabilizadas da Instalação, que representam cerca de 85% da área da Instalação, incluindo as águas pluviais recolhidas de pavimentos de circulação, telhados e coberturas da Instalação. Excluem-se desta situação as águas pluviais caídas em áreas pavimentadas e delimitadas para a trasfega de produtos com características de perigosidade, as bacias de contenção de reservatórios e as áreas de armazenamento de resíduos cujas escorrências são, por defeito, encaminhadas para a rede de águas residuais industriais.
A esta rede são também drenadas as seguintes águas dos parques de estacionamento, sujeitas a pré-tratamento em separador de hidrocarbonetos:
Tabela 2 – Áreas dos parques de estacionamento. Caudal a rejeitar pelo Separador
de Hidrocarbonetos (L/s) Parque de Estacionamento Área (m2)
20 B14 – Áreas interiores 3 370
10 B18 – Áreas interiores 1 632
Nos documentos “HQ-LUA-MC-IV.8 - Especificações Separador HC Edifício 18” e “HQ-LUA-MC-IV.10 - Especificações Separador HC Edifício 14” encontram-se as especificações técnicas de cada equipamento.
Em termos do caudal de águas pluviais gerado na Instalação, estima-se que o mesmo seja da ordem de 0,84 m3/s para uma duração de chuvada de 10 minutos e um período de retorno de 15 anos.
4.2. Monitorização e controlo das águas pluviais
A HOVIONE tem vindo a promover e programar projetos perseguindo uma abordagem de contínua melhoria ambiental, no contexto da qual se encontra em fase de conclusão a reabilitação da rede de drenagem de águas pluviais da Instalação com vista ao seguinte:
• a conferir melhores condições ao escoamento das águas pluviais;
• a concentrar num único local a descarga da totalidade das águas pluviais caídas na área da Instalação;
• a permitir, com base na ação anterior, proceder à monitorização das águas pluviais e à sua gestão de acordo com requisitos de proteção do meio recetor, através da interposição de um tanque a montante da descarga final da Instalação.
Neste tanque está instalado um sistema que se destina a monitorizar, em contínuo, a qualidade das águas pluviais afluentes através do registo dos parâmetros carbono orgânico total (COT) e pH para detetar e prevenir, imediatamente, a descarga no meio recetor de contaminantes acima de uma determinada concentração limite (no caso do COT) ou de uma gama de valores limite (no caso do pH). O tanque de monitorização de águas pluviais foi dimensionado, do ponto de vista hidráulico, para assegurar um tempo de retenção do caudal pluvial afluente suficiente para se obterem resultados de monitorização, em continuo, do parâmetro COT e pH.
Este projeto constitui, na sua essência, a implementação das Melhores Técnicas Disponíveis (MTD) definidas nos documentos de referência da EU BREF OFC (Manufacture of Organic Fine Chemicals) e CWW (Common Wastewater and Waste Gas Treatment in Chemical Sector) para a proteção das águas naturais (subterrâneas e superficiais), que consiste na monitorização e controlo das águas pluviais caídas na Instalação, com vista à contenção e segregação automática de águas contaminadas, nomeadamente provenientes de situações de emergência como sejam águas contaminadas de combate a incêndio. Mediante a medição em contínuo de Carbono Orgânico Total (COT) e pH no tanque de monitorização, potenciais contaminações das águas pluviais recolhidas serão automaticamente desviadas para tratamento interno na ETARI (estação de tratamento de águas residuais industriais) da Instalação ou para a rede coletiva de águas residuais.
Características do tanque de monitorização instalado
O tanque de monitorização consiste num tanque de betão, provido de um defletor lateral para procurar assegurar uma descarga uniforme da água, com uma capacidade útil de 95 m3.
A admissão das águas pluviais é gravítica e entra perpendicularmente no tanque através de uma tubagem que infletirá para a base do tanque, fazendo-se a admissão de forma afogada junto à parede oposta aquela onde se encontra o defletor. O tanque terá três saídas, providas de válvulas de fecho e corte automático:
• duas saídas bombadas para a ETARI
• uma saída de descarga gravítica que liga ao ponto de descarga EH1 no meio recetor.
Quanto ao modo de gestão do tanque de monitorização, conforme os valores de COT e pH medidos será acionado o grupo eletrobomba submersível colocado no tanque que elevará as águas pluviais para o tanque TE06 (destino para tratamento interno de contaminantes orgânicos na ETARI) ou TE02 (destino para tratamento interno de pH na ETARI), de acordo com os valores de atuação definidos para cada tipo de desvio.
Proposta de valores limite interinos a considerar para o COT e o pH e metodologia de acompanhamento para definição de valores definitivos
No que respeita ao estabelecimento dos valores de COT e pH para a atuação automática, e na ausência de regulamentação nacional, a metodologia proposta tem como base o guia da Agência de Protecção Ambiental da Irlanda (EPA Environmental Protection Agency) para o estabelecimento de valores de atuação para descargas de águas pluviais em instalações PCIP (Guidance on the Setting of Trigger
Values for Storm Water Discharges to Off-site Surface Waters at EPA IPPC and Waste Licensed Facilities, 2012), que por sua vez foi definido com base nos BREF OFC e CWW.
Esta proposta foi submetida à ARH Tejo e Oeste, pedido de informação prévia número REQ_PIP_400931, que se encontra em análise, em anexo “HQ-LUA-RH.1 - Requerimento_ARH_REQ_PIP_400931_20190622”.
De acordo com os BREF OFC e CWW, os valores de atuação na monitorização de águas pluviais não correspondem a um valor limite de emissão (VLE) licenciado. Ao contrário, os valores de atuação destinam-se a fornecer uma indicação dos níveis normais de um determinado parâmetro em águas pluviais naturais e não poluídas que saem de um local. Um desvio aos valores de atuação pode indicar contaminação não intencional de águas pluviais, desencadeando a necessidade de atuação e realização de uma investigação das fontes potenciais do desvio.
A metodologia referida define que os valores de atuação na monitorização de águas pluviais são determinados por meio de uma avaliação estatística de dados de monitorização de águas pluviais na Instalação (não inferior a um ano e representativo das variações sazonais), com o fim de estabelecer níveis de atuação de "alerta" e "ação" específicos para cada Instalação.
Assim, enquanto decorre este período e, porque deverão ser estabelecidos valores interinos enquanto decorre o estudo de caracterização da qualidade das afluências de águas pluviais, a HOVIONE propõe os seguintes valores interinos de atuação automática para desvio/fecho de descarga de águas pluviais, valores esses com base no Anexo XVIII do Decreto-Lei n.º 236/98:
• COT – 50 mg/L • pH – 6,5 a 8,5
Este período interino destina-se a permitir à HOVIONE o seguinte:
• Caracterizar detalhadamente o perfil de concentrações dos parâmetros de COT e pH a monitorizar em contínuo nas águas pluviais escoadas a partir da HOVIONE e perceber a sua evolução ao longo do ano em relação com a precipitação;
• Estabelecer as concentrações de fundo das áreas envolventes no que respeita aos parâmetros a monitorizar nas águas pluviais escoadas a partir da HOVIONE, nomeadamente águas pluviais provenientes da Rua Comandante Carvalho Araújo.
No final de um ano de monitorização, será elaborada uma Nota Técnica para fundamentar a proposta de valores de atuação a estabelecer para dai em diante, com base no seguinte:
• Valor de alerta (que tem como consequência o encaminhamento das águas pluviais para a rede pública de drenagem de águas residuais, passando primeiro pelo tanque de neutralização TE02) - valor médio registado acrescido de 2 desvios padrão ou o percentil 90%;
• Valor de atuação/desvio (que tem como consequência o encaminhamento das águas pluviais para a ETARI, para o tanque de equalização TE06) - valor médio acrescido de 3 desvios padrão ou o percentil 95%.
Depois de estabelecidos estes valores, os mesmos serão acompanhados e aferidos regularmente para refletir os resultados obtidos ao longo dos períodos de monitorização.
Esta metodologia é consubstanciada com a experiência, desde 2009, dos trabalhos de gestão, operação e estabelecimento destes valores de atuação de um sistema similar de outra instalação fabril do grupo HOVIONE, situado em Cork, Irlanda, em conjunto com as autoridades ambientais desse país.
4.3. Localização do ponto de descarga das águas pluviais drenadas
Como anteriormente referido, as águas pluviais monitorizadas são descarregadas exclusivamente no ponto designado por EH1, de coordenadas UTM 0484621 (X) e 4299285 (Y), localizado na secção terminal do canal artificializado que atravessa a Instalação. Este canal recebe na sua extremidade de montante a drenagem pluvial do terreno localizado a norte da HOVIONE e de algumas áreas adjacentes próximas.
O ponto de descarga designado EH2 na Licença Ambiental em vigor, de coordenadas UTM 0484679 (X) e 4299295 (Y), foi descomissionado na sequência da requalificação da rede de drenagem pluvial descrito.
Foi efetuado o cálculo do caudal de águas pluviais drenado pelo canal ao longo de várias secções de referência caracterizadas, e procedeu-se à verificação das respetivas condições de escoamento. Concluiu-se que o canal tem capacidade de vazão suficiente para transportar o caudal gerado nas áreas das bacias de drenagem dominadas pelas secções de cálculo definidas para um período de retorno de 100 anos.
Após esta secção, o canal prossegue sob caminho existente a sul da Instalação em passagem hidráulica e o seu traçado continua em seguida em tubagem circular de grande dimensão sob a área de implantação da GELPEIXE, descarregando no terreno a jusante, cerca de 90 m mais adiante.
5. Descrição da Estação de Tratamento de Águas Residuais Industriais (ETARI) Existente 5.1. Descrição da linha de tratamento e da geometria dos órgãos
Na Instalação possui uma Estação de Tratamento de Águas Residuais Industriais (ETARI) onde se procede ao tratamento físico-químico dos efluentes industriais produzidos que, em conjunto com as águas residuais domésticas produzidas, são descarregadas no coletor municipal.
A ETARI está dimensionada para as capacidades hidráulicas e de tratamento indicadas na Tabela 3. Tabela 3 – Capacidade hidráulica e de tratamento da ETARI existente.
Capacidade Unidade Capacidade Atual
Hidráulica
m3/d 260
m3/h 11
Tratamento Habitante-equivalente (1h.e = 60gCBO5/dia)
8.840
A ETARI compreende as operações de tratamento de remoção de sólidos, equalização, remoção de solventes por stripping e acerto de pH, com a sequência indicada na Figura 1. A implantação dos órgãos principais encontram-se representadas no desenho “HQ-LUA-Desenhos MC 0800108014 - Implantação da ETARI”.
Figura 1 - Sequência de tratamento dos efluentes industriais na ETARI existente.
As etapas de tratamento da ETARI consistem sumariamente no seguinte: Gradagem (GR)
A gradagem é efetuada através da passagem das águas residuais afluentes à ETARI por uma caixa com rede metálica, colocada na conduta de admissão, de forma a impedir que objetos de grandes dimensões cheguem ao tanque de equalização (TE06). A limpeza do sistema de gradagem é feita de forma manual mediante rotina pré-definida (manutenção preventiva).
Tanque de Equalização (TE06)
No tanque TE06 é efetuado a equalização dos efluentes residuais industriais brutos em termos de cargas, caudal e pH. O acerto do pH é feito com adição de CO2 para valores de pH superiores a 8 ou com solução básica de hidróxido de sódio a 50% para valores de pH inferiores a 6.
O tanque de equalização é um tanque fechado, fabricado em polipropileno reforçado revestida a fibra de vidro com estrutura metálica, com uma capacidade de 168m3 e que se encontra dentro de uma bacia de retenção construída em betão armado.
Este tanque tem instalados três agitadores de 1.5kW, que garantem a homogeneidade das águas residuais, e um sistema de monitorização em contínuo de nível, a que está associado um alarme de nível alto.
A exportação do tanque para a unidade de stripping faz-se através de duas bombas centrifugas submersíveis de 15m3/h cada.
Stripping (SS)
A unidade de stripping atualmente elemento principal de tratamento das águas residuais industriais, que tem como objetivo a remoção dos compostos orgânicos voláteis. O tratamento consiste num processo de destilação que utiliza a injeção de vapor saturado para promover a evaporação dos compostos voláteis das águas residuais.
Os principais equipamentos que constituem a unidade de stripping são os seguintes: • bombas de alimentação;
• filtros de malha de alimentação;
• permutadores de calor para aquecimento da alimentação de efluente bruto; • coluna de stripping com enchimento;
• coluna de retificação com enchimento; • condensador com refluxo ;
• decantador;
• tanque de exportação.
Os compostos orgânicos evaporados no processo são arrastados no vapor até ao topo da coluna, são condensados no condensador e separados no decantador.
As águas residuais tratadas são recolhidas na base da coluna de stripping e encaminhadas para o TE02, onde se procede ao acerto final de pH. A subcorrente de topo da unidade, constituída pela fase orgânica condensada, enriquecida em solventes orgânicos, é enviada para valorização por oxidação térmica na Unidade de Recuperação de Iodeto de Sódio (URIS) por oxidação térmica.
Tanque de recolha e acerto final de pH (TE02)
O tanque de recolha TE02 é fechado, construído em polipropileno reforçado com estrutura metálica. Possui uma capacidade de 40 m3 e encontra-se dentro de uma bacia de retenção feita em betão armado. Neste tanque, é realizada a reunião das águas residuais tratadas no stripping com as águas residuais não contaminadas com solventes orgânicos (efluente do STEG da URIS e potenciais águas pluviais com pH inferior a 6,5 ou superior a 8,5).
Neste tanque faz-se um novo acerto de pH, por injeção de CO2, no caso de o pH se encontrar com um valor superior a 9, ou por introdução de uma solução de soda cáustica (NaOH) a 20% se o pH se encontrar com um valor inferior a 6. Enquanto o pH não estiver entre 6 e 9, as bombas de trasfega para o TEF01 ficam bloqueadas.
A partir do TE02 as águas residuais são bombeadas para o tanque de expedição TEF01. Nesta corrente de trasfega faz-se a monitorização em continuo de COT com o objetivo de aferir a eficiência da unidade
Tanque de Expedição (TEF01)
O tanque de expedição TEF01, consiste numa bacia de recolha onde se faz a reunião das águas residuais industriais pré-tratadas e as águas residuais domésticas, antes de serem enviadas para o Coletor Municipal, que irá conduzir a mistura à ETAR municipal de Frielas.
5.2. Indicação da eficiência de tratamento e dos sistemas de monitorização atuais
A amostragem das águas residuais da instalação é efetuada em concordância com o definido pela Licença Ambiental (pontos de amostragem, frequência e parâmetros) e a Autorização de Descarga de Águas Residuais Industriais SIMAR.
As águas residuais são regularmente amostradas e analisadas por laboratórios externos acreditados, em caixas de visita, com registo dos valores de caudal do efluente descarregado, através de medidores de caudal com totalizador, nos pontos indicados na Tabela 4.
Tabela 4 – Pontos de amostragem e monitorização da ETARI.
Ponto de amostragem 1 Ponto de amostragem 2 Ponto de amostragem 3
Efluente amostrado Efluente do STEG da URIS Efluente industrial pré-tratado Efluente global (industrial e doméstico) Local de amostragem
URIS - T203 ETARI - TE02 ETARI - TEF01
Programa de amostragem e
análise
Periodicidade Mensal: • sólidos suspensos totais
(SST) • carência química de oxigénio (CQO) • metais Periodicidade Semestral • PCDD+PCDF (dioxinas e furanos) Periodicidade Trimestral: • diclorometano • monoclorobenzeno • cianetos totais • compostos orgânicos halogenados absorvíveis (AOX) • cobre total • crómio total • níquel total • zinco total Periodicidade Trimestral: • pH
• carência química de oxigénio (CQO) • carência bioquímica de oxigênio (CBO) • sólidos suspensos totais (SST) • cloreto total • sulfuretos • cianetos • chumbo total • ferro total • zinco total • fenóis • clorobenzeno • diclorometano • tolueno Periodicidade Anual: • azoto amoniacal • nitritos • nitratos • detergentes • hidrocarbonetos totais • metais pesados (total) • arsénio • cádmio • cobre • crómio hexavalente • mercúrio • níquel
As amostras representativas da descarga de águas residuais são compostas e proporcionais aos caudais tendo em consideração os períodos de funcionamento da Instalação e as atividades de descarga de águas residuais que ocorrem.
Os volumes médios dos efluentes produzidos em 2018 na Instalação, e que podem ser considerados característicos da mesma, foram os seguintes:
• Ponto de amostragem 1 - URIS (T203): 6.720 m3
(correspondente a 280 dias com uma descarga média de 1 m3/h) • Ponto de amostragem 2 - Efluente Industrial (ETARI - TE02): 94.268 m3
(correspondente a 337 dias com uma descarga média de 11,7 m3/h) • Ponto de Amostragem 3 - Efluente Global (TEF01): 133.863 m3
(correspondente a 365 dias com uma descarga média de 15,3 m3/h)
Com a linha de tratamento instalada na ETARI tem sido possível remover uma elevada carga poluente das águas residuais industriais afluentes e cumprir as exigências estabelecidas na Licença Ambiental e para a descarga de águas residuais no coletor municipal, tal como atestam os resultados obtidos na monitorização dos efluentes e reportados em sede de Relatório Ambiental Anual. Nas Tabelas 5, 6 e 7 sistematizam-se as eficiências atuais de tratamento na ETARI dos parâmetros monitorizados e os valores limite de emissão (VLE) que têm sido cumpridos nos pontos de emissões relevantes da Instalação.
Tabela 5 - Valores limite de emissão (VLE) estabelecidas para as águas residuais monitorizadas no Ponto de amostragem 1 - URIS (T203).
Parâmetros VLE
(Nota 1)(Nota 2) estabelecidos para o Ponto de amostragem 1 – URIS (T203)
Cumprimento dos limites (CL)
Carência Química de Oxigénio (CQO) LA (URIS) 250 (Nota 3) mg O
2/L CL
Sólidos Suspensos Totais (SST) LA (URIS) 45 mg/L (100%) (Nota 5)
30 mg/L (95%) CL
Antimónio (Sb)
e seus compostos, expressos em Sb LA (URIS) 0,85 mg/L CL
Arsénio Total / Arsénio (As)
e seus compostos expressos em As LA (URIS) 0,15 mg/L CL
Cádmio total / Cádmio (Cd)
e seus compostos, expressos em Cd LA (URIS) 0,05 mg/L CL
Chumbo Total /Chumbo (Pb)
e seus compostos, expressos em Pb LA (URIS) 0,1 mg/L CL
Cobre Total / Cobre (Cu)
e seus compostos, expressos em Cu LA (URIS) 0,5 mg/L CL
Cobalto (Co)
e seus compostos, expressos em Co LA (URIS) 0,05 mg/L CL
Crómio Total / Crómio (Cr)
e seus compostos, expressos em Cr LA (URIS) 0,5 mg/L CL
Estanho (Sn)
e seus compostos, expressos em Sn LA (URIS) 0,5 mg/L CL
Manganês (Mn)
e seus compostos, expressos em Mn LA (URIS) 0,2 mg/L CL
Mercúrio Total /Mercúrio (Hg)
e seus compostos, expressos em Hg LA (URIS) 0,03 mg/L CL
Níquel Total / Níquel (Ni)
Parâmetros VLE
(Nota 1)(Nota 2) estabelecidos para o Ponto de amostragem 1 – URIS (T203)
Cumprimento dos limites (CL) Tálio (Tl)
e os seus compostos, expressos em Tl LA (URIS) 0,05 mg/L CL Vanádio (V)
e seus compostos, expressos em V LA (URIS) 0,5 mg/L CL
Zinco Total / Zinco (Zn)
e seus compostos, expressos em Zn LA (URIS) 1,0 mg/L CL
Dioxinas e furanos LA (URIS) 0,1(Nota 4) ng/L CL
(Nota 1) LA (URIS) - Licença de Exploração referente à incineração de resíduos perigosos Nº3/2009/DOGR, renovada pelo Parecer 2/2014 de 2014.07.10.
(Nota 2) Aditamento à Licença Ambiental nº 136/2008. Os VLE consideram-se cumpridos se nenhum dos valores medidos ultrapassar qualquer dos valores-limite estabelecidos na tabela:
- no que respeita aos SST, 95% e 100% dos valores medidos não excedem os respetivos VLE;
- no que respeita aos metais pesados, não seja excedido nenhum dos VLE estabelecido em mais de uma das medições realizadas ao longo do ano ou, se forem efetuadas mais de 20 amostragens por anos, em mais de 5% dessas amostragens; - no que respeita ao parâmetro dioxinas e furanos, as medições levadas a cabo duas vezes por ano não excedam o VLE estabelecido.
(Nota 3) VLE avaliado com base na eficiência composta calculada para a ETARI da Instalação e ETAR de Frielas.
(Nota 4) Dioxinas e furanos definidos como a soma das dioxinas e furanos avaliados de acordo com a parte 1 do anexo VI do Decreto-Lei n.º 127/2013 de 30 de agosto.
(Nota 5) Relativamente ao parâmetro SST, ver Ponto “7. Considerações finais”, no “HQ-LUA-MC-II.16 Memória descritiva da URIS rev00”
Tabela 6 - Valores limite de Emissão (VLE) estabelecidas para as águas residuais monitorizadas no Ponto de amostragem 2 - Efluente Industrial (ETARI – TE02)
e eficiência de tratamento na ETARI atual para alguns parâmetros.
Parâmetro
VLE (Nota 1) estabelecidos para o Ponto de amostragem 2 - Efluente Industrial (ETARI - TE02)
Eficiência de Tratamento
Cumprimento dos limites (CL)
Diclorometano + Clorobenzeno LA 1,0 mg/L 99% (Nota 3) CL
AOX LA 8,5 (Nota 2) mg/L 70-80% (Nota 4) CL
Cobre Total / Cobre (Cu)
e seus compostos, expressos em Cu LA/LD 0,4/1 mg/L
(Nota 5) CL
Crómio Total / Crómio (Cr)
e seus compostos, expressos em Cr LA 0,3 mg/L
(Nota 5) CL
Níquel Total / Níquel (Ni)
e seus compostos, expressos em Ni LA/LD 0,3/2,0 mg/L
(Nota 5) CL
Zinco Total / Zinco (Zn)
e seus compostos, expressos em Zn LA/LD 0,5/5,0 mg/L
(Nota 5) CL
Cianetos Totais LA/LD 0,05/0,5 mg/L (Nota 5) CL
(Nota 1) LA - Licença Ambiental nº 136/2008 e 1º Aditamento à LA n.º 136/2008. Nota: Valores limites a respeitar pela média anual dos valores medidos após tratamento na ETARI.
LD - Autorização de descarga de águas residuais industriais nº.69/2018, Processo nº 716/B SIMAR.
(Nota 2) Valor indicativo a avaliar após análise dos elementos complementares submitidos no Plano de Desempenho Ambiental, conforme redação do 1º Aditamento à Licença Ambiental. VLE avaliado pela média anual - avaliado e reportado no Relatório Anual Ambiental. (Nota 3) Estimativa com base na análise interna de amostras compósitas de entrada e saída da ETARI (de 2017/2018).
(Nota 4) BREF CWW - Table 3.98: Abatement efficiency and emission levels associated with stripping (eficiências indicativas considerando determinadas condições de admissão ao tratamento).
Tabela 7 - Valores limite de Emissão (VLE) estabelecidas para as águas residuais monitorizadas no Ponto de amostragem 3 - Efluente Global (TEF01)
e eficiência de tratamento na ETARI atual para alguns parâmetros.
Parâmetros
VLE (Nota 1) estabelecidos para o Ponto de amostragem 3 - Efluente Global (ETARI - TEF01)
Eficiência de Tratamento Cumprimento dos limites (CL) pH LD 5,5 - 9,5 Escala Sorensen (Nota 2) CL
Carência Bioquímica de Oxigénio (CBO5)
LD 1.000 mg O2/L(Nota 3) (Nota 2) CL Carência Química de Oxigénio
(CQO) LD 1.500 mg O2/L
(Nota 3) 75-80 % (Nota 4) CL Sólidos Suspensos Totais
(SST) LD 1.000 mg/L
(Nota 3) (Nota 2) CL
Cloretos Totais LD 1.500 mg/L (Nota 5) (Nota 2) CL
Sulfatos LD 2,000 mg/L (Nota 2) CL
Sulfuretos LD 2,0 mg/L (Nota 2) CL
Azoto Amoniacal LD 100 mg/L (Nota 2) CL
Nitratos LD 80 mg/L (Nota 2) CL
Nitritos LD 10 mg/L (Nota 2) CL
Detergentes LD 60 mg/L (Nota 2) CL
Hidrocarbonetos Totais LD 50 mg/L (Nota 2) CL
Óleos e gorduras LD 250 mg/L (Nota 2) CL
Tolueno (Nota 6) LD 5,0mg/L 99% (Nota 7) CL
Fenóis LD 40 mg/L CL
Diclorometano (Nota 6) LD (Nota 6) 99% (Nota 7) CL
Clorobenzeno (Nota 6) LD (Nota 6) 99% (Nota 8) CL
Ferro Total LD 2,5 mg/L (Nota 2) CL
Arsénio Total / Arsénio (As)
e seus compostos em As LD 1,0 mg/L
(Nota 2) CL
Cádmio total / Cádmio (Cd)
e seus compostos, expressos em Cd LD 0,2 mg/l
(Nota 2) CL
Chumbo Total /Chumbo (Pb)
e seus compostos, expressos em Pb LD 1,0 mg/L
(Nota 2) CL
Cobre Total LD 1,0 mg/l (Nota 2) CL
Crómio Hexavalente (Crómio VI) LD 2,0 mg/L (Nota 2) CL
Parâmetros
VLE (Nota 1) estabelecidos para o Ponto de amostragem 3 - Efluente Global (ETARI - TEF01)
Eficiência de Tratamento
Cumprimento dos limites (CL)
Mercúrio Total /Mercúrio (Hg)
e seus compostos, expressos em Hg LD 0,05 mg/l
(Nota 2) CL
Níquel Total LD 2,0 mg/l (Nota 2) CL
Zinco Total LD 5,0 mg/L (Nota 2) CL
Metais Pesados (total) LD 10 mg/l (Nota 2) CL
Cianetos Totais LD 0,5 mg/l (Nota 2) CL
(Nota 1) Valores limite de emissão estabelecidos no Regulamento de Descarga de águas Residuais Industriais do SIMAR de Loures e Odivelas ou na Autorização de Descarga de Águas Residuais Industriais n.º 69/2018 (Processo n.º 716B) emitida por esta mesma entidade. LA - Licença Ambiental nº 136/2008 e 1º Aditamento à LA n.º 136/2008. Nota: Valores limites a respeitar pela média anual dos valores medidos após tratamento na ETARI.
LD - Autorização de Descarga de Águas Residuais Industriais nº. 69/2018, Processo nº 716/B, SIMAR. (Nota 2) Não aplicável para o tipo de tratamento por destilação com vapor direto, steam stripping.
(Nota 3) Conforme o Regulamento do Serviço de Drenagem e Destino Final de Águas Residuais aprovado pela Assembleia Municipal de Loures em 27 de janeiro de 2005, Aviso nº.1867/2005 (2ª série), a entidade gestora admite a título transitório valores superiores aos indicados para os parâmetros CBO5, CQO e SST, alínea c) do número 1 da Autorização de Descarga de Águas Residuais industriais nº. 69/2018. (Nota 4) Estimativa com base na análise interna de amostras compósitas de entrada e saída da ETARI (de 2017/2018).
(Nota 5) Face ao valor de diluição existentes podem ser aceites, pontualmente, valores de cloretos totais e ferro toral superiores aos indicados, conforme alínea d) do número 1 da Autorização de Descarga de Águas Residuais industriais nº. 69/2018.
(Nota 6) Substâncias que deverão ser tendencialmente reduzidas com vista à sua eliminação das descargas de águas residuais.
(Nota 7) Eficiências indicadas no Quadro 3.98: “Abatement efficiency and emission levels associated with stripping”, com vapor, indicada na BAT “Common Waste water and Waste Gas Treatment/Management Systems in the Chemical Sector” (CWW) que serão características do sistema de tratamento em funcionamento na Instalação.
(Nota 8) Eficiências indicadas no Quadro 3.98 da BAT CWW para funcionamento do stripping com ar e que se admite ser também aplicável ao
stripping com vapor.
6. Descrição do Sistema de Tratamento de Efluentes Industriais Complementar a Instalar 6.1. Justificação para a introdução de um sistema complementar de tratamento de
efluentes industriais
A HOVIONE pretende complementar o tratamento atual dos efluentes industriais na ETARI com um projeto que visa a melhoria contínua do desempenho ambiental da Instalação aplicando as Melhores Técnicas Disponíveis (MTD).
O Projeto de alteração da ETARI consiste na instalação de uma unidade de electro-peroxi-coagulação (EPC).
A electro-peroxi-coagulação aplica-se no tratamento de efluentes industriais complexos, com compostos tóxicos e recalcitrantes, ao efetuar a quebra molecular destes compostos e convertê-los em compostos simples e lineares altamente biodegradáveis, permitindo assim eliminar a toxicidade dos efluentes (proveniente dos produtos farmacêuticos fabricados e dos solventes utilizados) e aumentando deste modo a sua biodegradabilidade.
A electro-peroxi-coagulação (EPC) combina oxidação anódica de ferro com a dosagem de peróxido de hidrogénio que por sua vez é regenerado no cátodo, originando uma reação do tipo Fenton, com elevado potencial de oxidação
A técnica de tratamento selecionada é indicada no Documento de ReferênciaBREF CWW (Reference Documento on Best Available Techniques for the Common WasteWater and Waste Gas Treatment in Chemical Sector, 2016, capitulo 5.1.3) como uma tecnologia emergente de combinação de processos electroquímicos e oxidação.
De acordo com a BREF CWW os processos combinados de oxidação electroquímica permitem obter resultados ótimos na degradação de substâncias tóxicas e compostos orgânicos não biodegradáveis. O Documento de Referência BREF CWW não define Valores de Emissão Associados (VEA) referentes a esta tecnologia.
Esta nova tecnologia virá complementar os atuais tratamentos existentes nas seguintes instalações: • Na unidade de stripping existente na ETARI para remoção de solventes presentes no efluente; • Na URIS, onde os subprodutos com solventes são tratados por oxidação térmica, utilizando-se
a energia produzida para a produção de vapor para a fábrica.
6.2. Descrição da nova configuração de tratamento
Na Figura 2 está representada a configuração do tratamento atual de efluentes industriais e a configuração prevista para o sistema de tratamento de efluentes considerando a inclusão do tratamento através de EPC.
Figura 2 - Sequência de tratamento dos efluentes industriais na ETARI após a instalação do EPC.
Esta configuração futura aplica a segregação na fonte e a combinação de um sistema de tratamento híbrido, com três técnicas complementares:
• recuperação de energia para fluxos energéticos (URIS); • separação de solventes do efluente aquoso (stripping);
• EPC para degradar poluentes recalcitrantes e aumentar a biodegradabilidade do efluente. Esta combinação e sequência de técnicas de tratamento potencia as eficiências individuais de cada unidade de tratamento.
Por uma questão de redundância/backup será mantida a possibilidade de a unidade stripping ser alimentada através do TE06 e, assim, permitir a operação das duas unidades EPC e stripping em paralelo (ou apenas o stripping em caso de indisponibilidade da unidade EPC).
No que respeita ao modo futuro de tratamento dos efluentes industriais da Instalação, este passará a processar-se da seguinte forma:
(1) o efluente industrial aquoso (ou seja, aquele que possuir um teor de solventes inferior a 5%) será enviado para tratamento por oxidação no EPC, passando previamente pelo sistema de gradagem e pela equalização e acerto de pH no TE06. Após tratamento no EPC o efluente (que dispensará a etapa de stripping) será encaminhado para o TE02 para acerto final de pH, caso necessário, e daí será enviado para o Tanque de Exportação TEF01.
(2) o efluente industrial aquoso que possuir um teor de compostos orgânicos voláteis/solventes entre 5 e 20% será segregado na origem para ser sujeito a tratamento no
stripping, onde se fará a separação dos solventes e água. Efluentes deste tipo serão enviados
por linha aérea existente para o tanque de armazenagem TA15 que alimentará a unidade de
stripping. A água removida será encaminhada para o TE06 para tratamento no EPC e os
compostos orgânicos condensados serão enviados para valorização térmica na URIS.
Ao tratar 240 m3/dia de efluentes industriais aquosos no EPC, a unidade stripping será libertada para tratar águas residuais contendo teores de solventes na gama de 5% até 20% de solventes (que se enquadra na gama de valores onde o steam-stripping onde é mais eficiente), que atualmente estão a ser tratados na URIS (o que não corresponde às melhores condições de operação da URIS).
Esta alteração terá os seguintes impactos positivos:
• o processo de oxidação térmica na URIS será mais eficiente devido ao menor teor de água na corrente de alimentação, proveniente das fases orgânicas do stripping, com o respetivo aumento do poder calorífico da corrente de alimentação à URIS;
• registar-se-á cerca de 40% mais de disponibilidade de funcionamento da URIS (menos quantidade de resíduos provenientes das fases orgânicas do stripping que necessitarão de ser submetidas a tratamento);
• passará a existir cerca de 40% mais de vapor disponível para a Instalação, que corresponde ao consumo atual que será dispensado devido à utilização mais racional do stripping, que constitui um grande consumidor de vapor da fábrica;
• será reduzido em 40% o consumo de água para reposição nas caldeiras para produção de vapor.
A capacidade total de tratamento futuro da ETARI será composta pelas duas unidades em paralelo, como se apresenta na Tabela 8.
Tabela 8- Capacidades de tratamento de efluentes industriais – atual e futura.
Capacidade Unidade Capacidade Atual (Stripping) Capacidade Futura EPC Capacidade Futura Stripping+EPC Hidráulica m3/d 260 240 500 m3/h 11 10 20 Tratamento Habitante-equivalente (1h.e = 60gCBO5/dia)
6.3. Descrição da unidade de eletropericoagulação (EPC)
Na Figura 3 apresenta-se o diagrama de funcionamento do EPC a instalar e seguidamente descrevam-se sumariamente as etapas e principais órgãos constituintes da unidade de EPC.
As implantações dos órgãos principais encontram-se representadas no desenho “HQ-LUA-Desenhos MC 0800108014 – Implantação da ETARI”.
Figura 3 - Principais etapas de tratamento da unidade de EPC a instalar.
As etapas de tratamento no EPC consistem sumariamente no seguinte: Filtração
O tratamento preliminar de filtração destina-se a proteger os equipamentos a jusante. Para o efeito será instalado um filtro bolsa em aço inox com malha de 1mm, constituído por duas unidades para funcionamento alternado para permitir a manutenção do sistema (que se fará a cada 12 horas ou diariamente consoante o teor de sólidos presentes no efluente a tratar).
Acondicionamento e acerto de pH
Após a filtração o efluente será encaminhado para um tanque com 14 m3 para acondicionamento e ajuste de pH necessário à reação, com a adição de hidróxido de sódio a 30% e ácido sulfúrico a 98%. O tanque será provido de um agitador lateral para evitar a decantação de sólidos e para promover a homogeneização do efluente. A partir daqui o efluente bruto será bombeado para os reatores EPC. As bombas trabalharão a um caudal variável de 4 a 10 m3/h sendo o mesmo determinado pelo nível registado no tanque.
Electro-peroxi-coagulação (EPC)
O processo de electro-peroxi-coagulação baseia-se na reação de Fenton (reação de Fe (II) com peróxido) que gera uma grande quantidade de radicais livres que atuam oxidando fortemente os poluentes orgânicos presentes no efluente. O EPC difere da reação Fenton porque os radicais de ferro Fe (II) são gerados in situ por via electroquímica no ânodo de ferro, não sendo necessário adicionar aniões que aumentariam a salinidade da água tratada.
Ao mesmo tempo, a condição altamente redutora gerada nos reatores proporciona um melhor rendimento da reação de oxidação com peróxido, diminuindo o consumo de peróxido de forma mais eficiente.
O sistema EPC será composto por 6 reatores electro-químicos distribuídos em recirculação, por 3 tanques reacionais de 14m3, 1 tanque pulmão de 1m3 de peróxido de hidrogénio a 49,5% e 1 tanque final de acerto de pH do efluente tratado.
Os reatores serão compostos por 12 placas de ferro constituindo os ânodos e os cátodos em configuração bipolar e com permuta de polaridade. Nos reatores promove-se a reação electroquímica e nos tanques reacionais ocorre a reação de oxidação, com a adição de peróxido de hidrogénio. O peróxido de hidrogénio a 49,5% será bombeado do tanque pulmão de peróxido de hidrogénio, instalado localmente. A dosagem de peróxido será ajustada automaticamente em função da carga orgânica (carbono orgânico total, COT) a remover, por intermédio de um analisador em linha de COT. Os reatores possuirão um sistema limpeza automático com adição de ácido clorídrico 2-3% para eliminar quimicamente depósitos e a prevenir a formação de incrustações nos cátodos dos reatores. A dosagem e a frequência de limpeza serão automáticas, de acordo com a necessidade do processo. Uma vez completada a reação e consumido todo o peróxido, o ferro residual presente no efluente será eliminado da solução aumentando o pH para promover a precipitação de ferro e a sua subsequente eliminação recorrendo às etapas seguintes de flotação e filtração.
Para isso, o efluente seguirá para o tanque de acerto de pH, construído em PRFV, com 21 m3 de capacidade para assegurar um tempo de retenção de 1 hora, no qual se procederá à adição de hidróxido de sódio para aumentar o pH para valores de 8-8,5.
Na Tabela 8 apresentam-se os dados de base de dimensionamento e as características de funcionamento considerados na etapa de eletro-peroxico-agulação.
Tabela 8 - Parâmetros de desenho dos reatores de eletro-peroxi-coagulação (EPC).
Dados de base de dimensionamento
Caudal médio horário 10 m3/h
Carência química de oxigénio (CQO) média 10.000 mg O2/L Carência química de oxigénio (CQO) pico 15.000 mg O2/L Sólidos suspensos totais (SST) 150 mg/L
Características do sistema e de operação
Intensidade eletroquímica 10.000 A
Razão de CQO/peróxido de hidrogénio 1
Razão de Ferro/peróxido de hidrogénio 0,1 Consumo específico de peróxido de hidrogénio
(conc. 49,5%) 20 L/m
Consumo de peróxido de hidrogénio (conc. 49,5%) 200 l
Consumo específico de ferro 1kg/m3 efluente a tratar Consumo de elétrodos de Ferro 10 kg/h
Duração das placas 12 dias
Características do efluente da operação e quantidade de lamas geradas
Eficiência de remoção de CQO (Nota 1) 70% 85%
CQO do efluente tratado 3.000 mg O2/L 1.500 mg O2/L
Razão H2O2/CQO 1:1 (kg/kg) 2:1(kg/kg)
Consumo de peróxido de hidrogénio 49,5%
16,8 L H2O2/m3 efluente 33,8 L H2O2/m3 efluente 4 m3 H
2O2/d 8 m3 H2O2/d
Razão de Fe/ H2O2 1:10 (kg/kg) 1:20(kg/kg)
Consumo de ferro (elétrodos)
100 kg Fe/m3 efluente 200 kg Fe/m3 efluente 10 kg Fe/h 20 kg Fe/h
(Nota 1) A eficiência de remoção da unidade é diretamente dependente da adição de peróxido de hidrogénio e de ferro. Maiores rendimentos poderão ser obtidos em função da dosagem de peróxido de hidrogénio.
Flotação (DAF)
A remoção do ferro remanescente da etapa EPC será efetuada por coagulação/floculação num flotador de ar dissolvido (DAF).
Dos reatores EPC o efluente será recolhido num tanque buffer que irá alimentar, por meio de bombas, o flotador.
Na DAF ocorrerá a coagulação do Fe(III) oxidado durante a reação EPC com auxílio da adição floculante para promover a agregação das partículas e aumentar a velocidade de sedimentação. A injeção de ar dissolvido, através de um compressor de ar, permitirá aumentar a eficiência da clarificação por flotação das partículas sólidas arrastadas pelas bolhas de ar.
As lamas geradas serão recolhidas no topo e na base do flotador e encaminhadas para o tanque espessador de lamas.
O floculante necessário ao processo de floculação será abastecido através de um preparador de polímero automático de 3 estágios de maturação.
A água clarificada e livre de ferro será encaminhada por transbordo para um tanque auxiliar prévio, em PRFV, com 6 m3 de capacidade que elevará a água clarificada a um filtro de areia automático, prévio à etapa seguinte de filtração de areia.
Na Tabela 9 apresentam-se os dados de base de dimensionamento e as características de funcionamento considerados na etapa de flotação.
Tabela 9 - Parâmetros de desenho da etapa de flotação em DAF.
Dados de base de dimensionamento
Caudal médio horário 10 m3/h
Sólidos suspensos totais (SST) 2.000 a 3.000 ppm
Carência química de oxigénio (CQO) 2.000 a 4.000 mg O2/L
Condutividade elétrica 7.000 a 14.000 µS/cm
Temperatura 40 a 50ºC
pH 7 a 9
Peróxido de hidrogénio 500 a 2.000 ppm
Cloretos 1.500 a 3.000 ppm
Características do sistema e de operação
Tipo Flotador de lamelas com injeção de ar em bolha fina
Capacidade hidráulica máxima 10 m3/h
Dimensões aproximadas 4m C x 2m L x 3m H
Filtros de Areia Multicamada (FA)
Após a flotação, os sólidos remanescentes não separados na DAF serão retidos do efluente através de filtros de areia siliciosa. Este passo é importante para prevenir a colmatação dos filtros de carvão subsequentes e, assim, aumentar o tempo de vida útil do carvão.
O efluente proveniente da DAF será acumulado no tanque auxiliar de alimentação aos filtros de areia que, por intermédio de um sistema de bombas, alimentará o efluente à pressão necessária para o conjunto de filtros de areia multicamada (1+1) – um filtro em serviço enquanto o outro filtro fora de serviço se encontra em processo de limpeza.
O processo de limpeza dos filtros de areia será feito automaticamente, acionado por diferença de pressão indicador de colmatação dos filtros. A limpeza será efetuada por pressão com água final tratada em contracorrente. A água de lavagem será recolhida num tanque de águas de lavagem a partir de onde será enviada para o tanque buffer de alimentação à DAF, para ser novamente submetida a flotação.
Dos filtros de areia o efluente clarificado seguirá para a etapa final de clarificação por carvão ativado. Na Tabela 10 apresentam-se os dados de base de dimensionamento e as características de funcionamento considerados na etapa de filtração em unidade de areia multicamada.
Tabela 10 - Parâmetros de desenho dos filtros de areia multicamada.
Dados de base de dimensionamento
Caudal médio horário 10 m3/h
Caudal máximo horário 12 m3/h
Características do sistema e de operação
Nº de unidades de filtração 3
Altura do material filtrante 2,564 m
Diâmetro do filtro 0,77 m
Pressão de operação 1,5-5 bar
Perda de carga máxima 1,2 bar
Temperatura de operação 5-50ºC
Filtros de Carvão Ativado Granular (CAG)
Nos filtros de carvão ativado será efetuado o último passo de clarificação do efluente tratado, com o propósito de remover o peróxido de hidrogénio remanescente e de afinar o tratamento do efluente final ao remover os compostos orgânicos dissolvidos, compostos clorados e surfatantes, para além de permitir a eliminação de cor e de cheiro da água residual tratada.
Parte da água residual filtrada na bateria de 3 filtros de carvão ativado granular será recolhida no tanque de água de contra lavagem, que será utilizada para fazer a contra lavagem dos filtros de areia e dos filtros de carvão.
Estará também instalado um sistema CIP (clean in place) automático para limpeza química dos filtros de carvão, com a injeção em linha de ácido clorídrico a 2-3%.
A águas de contra-lavagem e de limpeza química dos filtros serão encaminhadas para o tanque de águas de lavagem que serão conduzidas ao tanque pulmão de alimentação à DAF, para serem submetidas novamente a flotação.
Após a filtração, a água residual tratada será encaminhada para um tanque pulmão e bombeada para o tanque existente TE02, para acerto final de pH e envio para o tanque de exportação TEF01.
Na Tabela 11 apresentam-se os dados de base de dimensionamento e as características de funcionamento considerados na etapa de filtração nas unidades de carvão ativado.
Tabela 11 - Parâmetros de desenho dos filtros de carvão ativado granular.
Dados de base de dimensionamento
Caudal médio horário 10 m3/h
Caudal máximo horário 12 m3/h
Características do sistema e de operação
Tempo de contacto necessário 15 min
Velocidade de filtração 5 m3/h/m2
Nº de unidades de filtração 2
Superfície de cálculo 2,4 m2
Altura do material filtrante 1,25
Volume do material 3 m3
Tratamento de Lamas
As lamas geradas na DAF e na etapa de filtração à entrada da ETARI serão encaminhadas para um tanque espessador, com 10 m3 de capacidade, dotado de agitador e raspador de fundo.
No tanque espessador de lamas será adicionado polímero para aumentar a eficiência da sedimentação das lamas, concentrando as lamas para valores de cerca 3% de matéria seca (MS).
As lamas espessadas no espessador serão bombeadas para um decantador centrífugo horizontal para remover a água das lamas. À entrada da centrífuga será efetuada a mistura das lamas com polímero, que irá facilitar a floculação das lamas e a desidratação das mesmas até concentrações de cerca de 21% MS ou 23% dependendo do teor de sólidos voláteis das lamas.
O polímero necessário ao processo de floculação no espessador e na centrífuga será preparado num preparador de polímero automático de 3 estágios de maturação.
A centrífuga terá uma capacidade hidráulica de tratamento de 53 m3/d (4,5 m3/h).
As lamas desidratadas serão recolhidas num contentor que posteriormente será recolhido e enviado para tratamento externo e o filtrado será encaminhado para a entrada da ETARI.
Na Tabela 12 apresentam-se os dados de base de dimensionamento e as características de funcionamento considerados na etapa de desidratação de lamas.
Tabela 12 - Parâmetros de desenho da centrífuga de lamas.
Dados de base de dimensionamento
Caudal de tratamento de águas residuais 240 m3/dia 500 m3/dia Volume de lamas a desidratar 16,5 m3/dia 53 m3/dia
Concentração das lamas a desidratar 3% MS
Características do sistema e de operação
Capacidade hidráulica 53 m3/dia
Capacidade de tratamento 1.588 kg MS/dia
Caudal de alimentação 2 a 6 m3/h
Número de horas de funcionamento 3 a 4 h/dia 12 h /dia
Pressão de dimensionamento da bomba 6 bar
Quantidade e concentração de lamas à saída
(matéria volátil entre 40 – 60%) 3,4 m3/dia a 23% MS 6,9 m3/dia a 23% MS Quantidade e concentração de lamas à saída
(matéria volátil superior a 60%) 3,8 m
3/dia a 21% MS 7,6 m3/dia a 21% MS
Químicos
A unidade EPC terá instaladas estações de abastecimento de químicos necessários ao processo. As estações de químicos estarão segregadas de acordo com a compatibilidade dos químicos, e providas de bacias de retenção.
Estarão instalados os seguintes químicos fornecidos em IBC de 1m3: • Hidróxido de sódio a 30% para ajuste de pH;
• Ácido sulfúrico a 98% para ajuste de pH;
• Polímero aniónico como coadjuvante de floculação da DAF; • Polímero catiónico como coadjuvante de floculação na centrífuga; • Peróxido de hidrogénio a 49,5% para os reatores EPC.
O peróxido de hidrogénio a 49,5% será fornecido em camião-cisterna e abastecerá um novo tanque de armazenamento com a capacidade máxima de 40 m3. Este tanque será instalado em área adjacente ao parque de armazenagem PS1, no sul da fábrica, em zona segregada com as devidas distâncias e bacia de retenção independente. O abastecimento/trasfega de camião-cisterna terá circuito independente das trasfegas do atual PS1.
O tanque pulmão de peróxido de hidrogénio (1m3) localizado no Edificio 5 destinado à implantação da unidade de EPC será alimentado a partir do tanque de armazenamento de peróxido de hidrogénio a localizar junto ao PS1.
6.4. Condições de funcionamento da ETARI complementada com a unidade EPC
Relativamente a Valores de Emissão Associados (VEA) à tecnologia de oxidação electroquímica preconizada no BREF CWW, este documento não indica VEA para esta tecnologia. Outros VEA indicados no BREF CWW referem-se a emissões direitas em meio hídrico, não sendo aplicáveis uma vez que a Instalação descarrega os efluentes industriais pré-tratados no coletor municipal para posterior tratamento na ETAR municipal.
Assim, no que respeita aos objetivos de qualidade e emissões previstas para o efluente industrial a tratar, manter-se-ão, no essencial os estabelecidos na Licença Ambiental (LA) bem como os requisitos legais de emissão ao coletor municipal definidos na Autorização de Descarga de Águas Residuais Industriais nº69/2018 e na LA n.º 136/2008 e seu aditamento, acomodando o acréscimo de caudal de águas industriais gerado na Instalação de 20% face aos 240 m3/dia produzidos atualmente, que se estima que venha a ser produzido a partir do ano arranque do Projeto de Ampliação.
Admite-se que este acréscimo possa ser de cerca de 40% num horizonte a 20 anos, estando a ETARI (EPC e stripping em conjunto) preparada para funcionar com este caudal e com a carga poluente associada decorrente do funcionamento das novas unidades de produção que gerarão efluentes industriais com características similares às que atualmente se verificam. A capacidade de receção e de tratamento desses caudais no sistema público de drenagem e tratamento de águas residuais foi confirmada pela entidade gestora do Sistema Multimunicipal, de Águas e Águas Residuais de Loures e Odivelas (conforme consta no documento “HQ-LUA-MC-IV.6 - Resposta ao pedido de reforço SIMAR”).
Com o novo sistema de tratamento a implementar, perspetiva-se a manutenção do cumprimento dos VLE estabelecidos para a descarga do efluente no sistema publico de drenagem e a manutenção da eficiência de tratamento para determinadas substâncias específicos que tendencialmente deverão ser reduzidas com vista à sua eliminação das descargas de águas residuais, tais como do tolueno, o diclorometano e o clorobenzeno. Adicionalmente espera-se uma melhoria significativa de algumas características gerais do efluente, designadamente a diminuição da sua ecotoxicidade para valores considerados já não tóxicos (referentes à daphia magna) e o aumento da sua biodegradabilidade conforme é característico do sistema de tratamento e de ensaios efetuados quando da seleção da tecnologia, que são importantes na perspetiva do tratamento biológico subsequente do efluente na ETAR municipal de Frielas.
Na Tabela 13 encontram-se os valores observados na atual configuração da ETARI (stripping) e previstos (EPC), provenientes do estudo com uma unidade EPC piloto durante 2 meses em contínuo no ano de 2017.
Tabela 13 – Valores observados nas águas residuais na atual configuração da ETARI (stripping) e previstos (EPC), provenientes do estudo com uma unidade EPC piloto durante 2 meses em contínuo em 2017.
Parâmetro Unidade Valores de
Efluente Bruto Valores de Emissão Atual (Stripping) Eficiência de remoção (Stripping) Eficiência de remoção (EPC) Valores de Emissão Futuro VEA BREFs (8) VLE/R
Caudal médio diário m3/h 240 240 - - 288 - -
Carência química de oxigénio (CQO) mg/L 9.932 2.614 75% >85% 1.500 - 1.500 (1) Carência bioquímica de oxigénio (CBO) mg/L 3.075 865 74% 71% 880 - 1.000 (1) Sólidos suspensos totais (SST) mg/L 101 130 - 86% 14 - 1.000 (1) Cloretos mg/L 2.400 1.319 45% 45% 1.330 - 1.500 (1) Ferro mg/L 11 4.53 59% 93% 0,8 - 2,5 (1) Azoto amoniacal (NH4) mg/L 195 64 69% 60% 78 - 100 (1) Detergentes mg/L 1,5 1,2 15% 93% 0,1 - 60 (1) Fenóis mg/L 0,005 0,17 - 20% 0,004 - 40 (1) Chumbo Total mg/L 0,3 0,01 97% - 0,3 - 1 (1)
Metais pesados (total) mg/L 6 0,42 93% 88% 0,7 - 10 (1)
Nitratos mg/L 17 4,48 74% 24% 13 - 80 (1) Nitritos mg/L 1,2 1,30 - 92% 0,1 - 10 (1) pH Esc. Sor. 7,74 - - 7 - 5,5 – 9,5 (1) Compostos orgânicos halogenados (AOX) mg/L 735 8,65 97% 99% 8,5 0,5-8,5 (4) 8,5 (2) Diclorometano + clorobenzeno mg/L 655 0,64 99.9% 99.9% 0.9 < 0,1 (7) 1,0 (2) Zinco Total mg/L 0,8 0,36 50% 75% < 0,5 0,1 – 0,5 (5) 0,5 (2) Cianetos mg/L 0,04 0,03 25% - < 0,05 < 0.1 (6) 0,05 (2) Cobre Total mg/L 0,3 0,12 60% - < 0,4 0,03-0,4 (5) 0,4 (2) Niquel Total mg/L 0,3 0,14 53% - < 0,3 0,03 - 0,3 (5) 0,3 (2) Biodegradabilidade BOD/ COD 0,31 0,33 Aumento de 6% Aumento de 90% 0,59 - ≥ 0,5 (3) Inibição respirométrica de biomassa aeróbica % 70% - - Redução de 169% -48% - - Eco-toxicicidade TU 12 - - Redução de 88% 1,4 - 2 (3)
(Nota 1) Valores limite de emissão estabelecidos na Autorização de Descarga de Águas Residuais Industriais n.º 69/2018 (Processo n.º 716B) emitida pelo SIMAR.
(Nota 2) Valores limite de emissão para a média anual estabelecidos no Aditamento de 06.2016 à LA nº 136/2008. (Nota 3) Valores de referência Metcalf & Eddy (2013).
(Nota 4) Valores de referência da BREF para Organic Fine Chemicals 2006 - Tabela 5.6 (Nota 5) Valores de referência da BREF para Organic Fine Chemicals 2006 - Tabela 5.7 (Nota 6) Valores de referência da BREF para Organic Fine Chemicals 2006 - Secção 5.2.4.6 (Nota 7) Valores de referência da BREF para Organic Fine Chemicals 2006 - Secção 5.2.4.4.1
A eficiência desta unidade é dependente do rácio CQOremovido/Fe/H2O2, o que significa que quanto maior a adição de peróxido de hidrogénio e ferro/energia (consumo de placas) maior será a eficiência de remoção, tal reflete-se no custo de tratamento. Estima-se que, para atingir valores de CQO final de 1500mg/L o custo de tratamento será de 7,8€/m3, para valores de CQO na ordem dos 800-1000mg/L o custo de tratamento ascende até aos 15€/m3.
Acresce que em termos de benefícios para a ETARI municipal a jusante, o grande desbaste da carga orgânica recalcitrante e não-biodegradável é efetuado nos primeiros 30 minutos de reação (cerca de 80%), estimando-se aumentos de biodegradabilidade e redução da toxicidade do efluente descarregado muito significativos. A seguir aos primeiros 30 minutos a quantidade de reagentes Fe/H2O2/energia necessária para remover a mesma quantidade matéria orgânica aumenta exponencialmente. Tendo isto em conta, a partir deste ponto, em que já se degradou e/ou converteu a matéria orgânica recalcitrante em matéria orgânica biodegradável, o tratamento mais viável é o tratamento biológico e daí o encaminhamento para o coletor municipal.
No que diz respeito aos consumos de reagentes e aditivos é apresentado na Tabela 14 os valores expectáveis de consumo por substância. Durante o comissionamento da unidade serão efetuados testes de seleção dos floculantes mais adequados ao tratamento.
Tabela 14 – Consumos de reagentes e aditivos no EPC.
Substância Consumo previsto Função
Hidróxido de sódio a 30% Não disponível Ajuste de pH EPC
Ácido sulfúrico a 98% Não disponível Ajuste de pH EPC
Ácido clorídrico 2-3% Não disponível Limpeza química das placas dos reatores EPC
Hipoclorito de sódio 15% Não disponível Limpeza química dos filtros de areia
Polímero aniónico 0,13 kg /m3 de efluente tratado
Coadjuvante de floculação da DAF
Polímero catiónico 8 g/kg matéria seca Coadjuvante de floculação na centrífuga
Peróxido de hidrogénio 49% 33,8 L /m3 de efluente tratado
6.5. Demonstração do tratamento de compostos não adequados à ETAR municipal
Em novembro de 2017, a Hovione iniciou 2 meses de testes em contínuo com uma unidade piloto de electroperoxicoagulação (EPC) na fábrica de Sete Casas. Os testes foram realizados com efluente industrial bruto e alimentados em contínuo, paralelamente ao sistema de tratamento por stripping. A unidade de EPC foi submetida às condições mais extremas de stress, nomeadamente foram simuladas condições hipotéticas de descarga de efluente industrial com API e solventes, com a injeção de uma quantidade determinada de API e determinados solventes no efluente bruto. Estes testes simulados tiveram por fim validar a capacidade da tecnologia EPC para degradar compostos farmacêuticos e compostos críticos, como substâncias halogenadas, solventes e metais. Na Tabela 15 encontra-se os resultados dos testes-piloto à tecnologia EPC nas condições simuladas.
Tabela 15 – Resultados de eficiências médias de remoção e degradação de API e outros compostos críticos com tecnologia EPC (Instituto Superior Técnico). Remoção de compostos críticos [%] Degradação de API [%]
AOX (compostos organohalogenados) 99 Minociclina 99
Dichorometano > 99 Lisaclina 99
Ferro 84 Fluticasona ≥ 89 (*)
Zinco 99 Iohexol ≥ 96 (*)
(*) Atingido o limite de detecção do método analítico.
Os principais resultados e conclusões dos ensaios do EPC foram os seguintes (comparando efluente bruto inicial com efluente final tratado no EPC):
• nos primeiros 30 minutos ocorre a 80% da remoção de CQO (carência química de oxigénio); • 88% de redução de toxicidade (teste de toxididade aguda a daphnia magna), por
desestabilização das moléculas poluentes, causando a sua precipitação e oxidação para compostos mais biodegradáveis.
• aumento de 82% na biodegradabilidade (rácio de carência bioquímica de oxigénio e carência química de oxigénio CBO/CQO). O efluente bruto, inicialmente difícil de degradar por via biológica, no final do tratamento estava facilmente biodegradável, comprovado pelos testes de inibição respirométrica de biomassa aeróbia da ETAR biológica de Frielas.
• redução de 169% da inibição respirométrica de biomassa aeróbia. Testes realizados na Hovione com biomassa cedida pela ETAR de Frielas. Os testes consistiram na medição da taxa de consumo de oxigénio (OUR oxygen uptake rate) pela biomassa, e mostraram que o efluente final tratado no EPC teve um efeito positivo no metabolismo celular, contribuindo favoravelmente para o crescimento celular e biodegradação da matéria orgânica, suprimindo inibições tóxicas (efeito de redução ou cessação de consumo de oxigénio) do efluente bruto (sem qualquer tratamento).
• eficiências de eliminação de API até 99%, sendo que os valores de eliminação mais baixos deve-se unicamente ao facto de se ter atingido o limite de deteção da molécula do método analítico aplicado, sendo expectável que a eliminação tenha sido superior a esse valor limite. Estes resultados permitiram atestar que a tecnologia EPC irá promover a melhoria significativa do efluente industrial tratado descarregado na ETAR municipal de Frielas, principalmente no que diz respeito à remoção de compostos críticos (AOX, diclorometano, metais) e aumento considerável da biodegradabilidade do efluente, aspeto importante para o tratamento na ETARI municipal de Frielas.
Documentos Referenciados:
HQ-LUA-MC-IV.4 - Autorização de Descarga de Águas Residuais SIMAR HQ-LUA-MC-IV.6 - Resposta ao pedido de reforço SIMAR
HQ-LUA-MC-IV.8 - Especificações Separador HC Edifício 18 HQ-LUA-MC-IV.10 - Especificações Separador HC Edifício 14 HQ-LUA-RH.1 - Requerimento_ARH_REQ_PIP_400931_20190622
Anexos Referenciados:
HQ-LUA-Desenhos MC 0800105003 - Rede efluente industrial HQ-LUA-Desenhos MC 0800105004 - Rede águas pluviais HQ-LUA-Desenhos MC 0800105005 - Rede efluente doméstico HQ-LUA-Desenhos MC 0800108014 - Implantação da ETARI
HQ-LUA-Desenhos MC 0050101011 - EPC general layout – preliminar HQ-LUA-Desenhos MC 0800108019 - Fluxograma da ETARI
