Recuperação de estruvite à escala piloto na ETAR de Frielas

• Autor(a) principal: Bento, Diogo Alexandre Pereira
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/161321
• topic: Curva de solubilidade; eficiência de remoção; escorrências; estruvite; fósforo; reator; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Química

As estações de tratamento de águas residuais (ETAR) que efetuam a remoção de fósforo através do tratamento biológico e que utilizam digestores anaeróbios para o tratamento das lamas, têm elevadas concentrações de fósforo nas escorrências da desidratação na forma de ortofosfatos. Em condições específicas, o fósforo pode precipitar na forma de estruvite, o qual é geralmente responsável pelo entupimento das tubagens e de danos em vários equipamentos das ETAR. A cristalização de estruvite é uma das técnicas de recuperação mais promissoras para mitigar ou mesmo resolver os problemas associado a este mineral. A recuperação do fósforo na forma de estruvite sob circunstâncias controladas, não só previne a formação não intencional e descontrolada da mesma no circuito de lamas e respetivas escorrências, como também permite a sua valorização como fertilizante com valor comprovado de mercado. Neste contexto, um dos objetivos desta dissertação foi o start-up, controlo e otimização de um reator de cristalização à escala piloto na ETAR de Frielas, tendo como alimentação a escorrência da desidratação. Foi efetuada a caraterização prévia destas escorrências entre 30 de março e 05 de setembro de 2022, por forma a caraterizar aos precursores da estruvite e compreender o comportamento destes componentes (PO43--P: mínimo = 194 mg/L; máximo = 350 mg/L; média = 276 mg/L; NH4+-N: mínimo = 502 mg/L; máximo = 1381 mg/L; média = 791 mg/L; Mg2+: mínimo = 12,36 mg/L; máximo = 46,99 mg/L; média = 24,12 mg/L). Determinaram-se duas curvas de solubilidade polinomial de 2º ordem com um R2 de 0,30 e 0,79, referente às escorrências da desidratação da ETAR de Frielas. Durante o funcionamento do reator que ocorreu entre 21 de setembro e 26 de outubro de 2022, a otimização do mesmo foi realizada a partir de parâmetros de controlo como o pH e dosagem de magnésio, para isso foi utilizado uma solução de NaOH (8 g/L) e uma solução de MgCl2 (4 g/L; 8 g/L), respetivamente. O processo de cristalização removeu e recuperou fósforo da escorrência da desidratação, obtendo-se uma remoção máxima de 75%. Verificou-se uma remoção em menor proporção de azoto amoniacal, obtendo-se uma média de 14%. Durante a experiência o propósito foi manter o pH entre 8 e 9, verificando-se que para um pH superior ocorre uma maior remoção de fósforo. Tentou-se obter uma razão molar desejada de 1:1 (Mg:P), todavia não foi alcançada. A elevada concentração de fósforo presente na escorrência relativamente ao magnésio, contribuiu para o sucedido. A estruvite recuperada foi recolhida no fim da experiência, obtendo-se uma eficiência de recuperação de estruvite de 2,08%.