OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE AREJAMENTO EM ETAR DE LAMAS ATIVADAS

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Patrão, Cátia Inês Cunha
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/10362/160461
Resumo: Tratar devidamente as águas residuais urbanas e industriais é o objetivo das Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) tendo, como guia quanto à qualidade a atingir, os valores da legislação e das licenças de descarga para os parâmetros de qualidade da água do efluente tratado. Contudo, quando o tratamento tem de ser de elevada eficiência para cumprir os critérios de qualidade, o consumo energético é significativo, colocando, só por si, um outro problema. Esta dissertação surgiu no âmbito da continuação de um trabalho de estágio na empresa Águas do Norte, do grupo Águas de Portugal, sendo que se decidiu contribuir para otimizar o processo de arejamento do tratamento por lamas ativadas, com base na necessidade de baixar os custos energéticos associados ao mesmo. Para tal, foram escolhidas duas ETAR, consideradas representativas das restantes ETAR, do centro de exploração do Douro Sul, a ETAR de Vilar e a ETAR de Valdigem. Para a execução do estudo, foi necessário planear campanhas de amostragem e determinações laboratoriais, para desenvolver o trabalho nas ETAR referidas. Foram também determinados os caudais e cargas de poluentes afluentes às ETAR, os parâmetros como F/M e fv no reator biológico e, por fim, as necessidades de arejamento. Assim, a caracterização das ETAR ajudou a conhecer melhor os afluentes brutos e os efluentes tratados, registando-se que o cumprimento do VLE nem sempre foi respeitado no período considerado em ambas as ETAR. A ETAR de Vilar tem um afluente de fraca biodegradabilidade, valores baixos de concentração de CBO5 em relação aos da CQO, resultado que pode ser explicado devido ao longo percurso que percorre até à ETAR com a passagem por, no máximo 23 EE, podendo ainda haver outra explicação possível associada à presença de descargas industriais ou de fossas sépticas. Em relação à ETAR de Valdigem, o seu afluente bruto apresentou uma biodegradabilidade baixa em certas horas do período de amostragem, podendo ser consequência de uma descarga industrial efetuada nesse dia. Esta instalação demonstrou, como esperado, que respeita a uma pequena população, o que é visível pelo comportamento de rotina ao longo do dia a ir de encontro com o comportamento comum de uma população e apresentando um fator de ponta elevado e poucas horas de afluência significativa. Estas características das ETAR refletiram-se nas suas necessidades de oxigénio. A ETAR de Vilar revelou necessitar de mais arejamento comparativamente e o que deverá ser estudado. Enquanto a ETAR de Valdigem evidenciou estar com arejamento em excesso. Assim, a otimização deste processo necessitará de uma continuação deste estudo, com mais campanhas e com tentativas de implementação de medidas corretivas, no terreno.
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spelling OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE AREJAMENTO EM ETAR DE LAMAS ATIVADASÁguas residuaislamas ativadasarejamentoarejamento prolongadootimização do arejamentotarifas energéticasDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia do AmbienteTratar devidamente as águas residuais urbanas e industriais é o objetivo das Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) tendo, como guia quanto à qualidade a atingir, os valores da legislação e das licenças de descarga para os parâmetros de qualidade da água do efluente tratado. Contudo, quando o tratamento tem de ser de elevada eficiência para cumprir os critérios de qualidade, o consumo energético é significativo, colocando, só por si, um outro problema. Esta dissertação surgiu no âmbito da continuação de um trabalho de estágio na empresa Águas do Norte, do grupo Águas de Portugal, sendo que se decidiu contribuir para otimizar o processo de arejamento do tratamento por lamas ativadas, com base na necessidade de baixar os custos energéticos associados ao mesmo. Para tal, foram escolhidas duas ETAR, consideradas representativas das restantes ETAR, do centro de exploração do Douro Sul, a ETAR de Vilar e a ETAR de Valdigem. Para a execução do estudo, foi necessário planear campanhas de amostragem e determinações laboratoriais, para desenvolver o trabalho nas ETAR referidas. Foram também determinados os caudais e cargas de poluentes afluentes às ETAR, os parâmetros como F/M e fv no reator biológico e, por fim, as necessidades de arejamento. Assim, a caracterização das ETAR ajudou a conhecer melhor os afluentes brutos e os efluentes tratados, registando-se que o cumprimento do VLE nem sempre foi respeitado no período considerado em ambas as ETAR. A ETAR de Vilar tem um afluente de fraca biodegradabilidade, valores baixos de concentração de CBO5 em relação aos da CQO, resultado que pode ser explicado devido ao longo percurso que percorre até à ETAR com a passagem por, no máximo 23 EE, podendo ainda haver outra explicação possível associada à presença de descargas industriais ou de fossas sépticas. Em relação à ETAR de Valdigem, o seu afluente bruto apresentou uma biodegradabilidade baixa em certas horas do período de amostragem, podendo ser consequência de uma descarga industrial efetuada nesse dia. Esta instalação demonstrou, como esperado, que respeita a uma pequena população, o que é visível pelo comportamento de rotina ao longo do dia a ir de encontro com o comportamento comum de uma população e apresentando um fator de ponta elevado e poucas horas de afluência significativa. Estas características das ETAR refletiram-se nas suas necessidades de oxigénio. A ETAR de Vilar revelou necessitar de mais arejamento comparativamente e o que deverá ser estudado. Enquanto a ETAR de Valdigem evidenciou estar com arejamento em excesso. Assim, a otimização deste processo necessitará de uma continuação deste estudo, com mais campanhas e com tentativas de implementação de medidas corretivas, no terreno.Treating urban and industrial wastewater properly is the goal of the Wastewater Treatment Plants (WWTP). WWTP uses, as a guide as to the quality to be achieved, the values in legislation and discharge licences for the water quality parameters of the treated effluent. However, when the treatment needs to be of high efficiency to meet the quality criteria, energy consumption is significant, posing another problem. This dissertation arose in the scope of the continuation of an internship work in Águas do Norte, part of the Águas de Portugal group. It was decided there was a need to optimize the aeration process of the activated sludge treatment, based on the need to lower the energy costs associated with it. For this purpose, two WWTPs were considered representative of the remaining WWTPs from the Douro Sul operation center, were chosen: The Vilar and Valdigem WWTPs. For the execution of the study, it was necessary to plan sampling campaigns and laboratory determinations, to develop the work in the referred WWTPs. The flows and loads of pollutants flowing into the WWTP, parameters such as F/M and volume load in the biological reactor and the aeration needs were also determined. This way, the characterization of the WWTPs helped to better understand the raw effluents and treated effluents, noting that compliance with the discharge limit value (DLV) was not always respected in the period considered in both WWTPs. Vilar's WWTP has an affluent with low biodegradability, low concentration values of BOD5 in relation to COD, a result that can be explained by the long route to the WWTP, passing through at most 23 pumping stations, with another possible explanation associated with the presence of industrial discharges or septic tanks. Regarding the Valdigem's WWTP, its raw effluent showed low biodegradability in certain hours of the sampling period, which may be the result of an industrial discharge made that day. This plant showed, as expected, that it concerns a small population, which is visible by the routine behavior throughout the day, in line with the common behavior of a population and presenting a high peak factor and few hours of significant affluence. These characteristics of the WWTPs were reflected in their oxygen requirements. The Vilar's WWTP showed a need for more aeration comparatively and this should be studied, while the Valdigem's WWTP showed to have excessive aeration. Thus, the optimization of this process will require a continuation of this study, with more campaigns and attempts to implement corrective measures in the field.Alves, JoséAmaral, LeonorRUNPatrão, Cátia Inês Cunha2023-11-24T18:22:37Z2023-052023-05-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/160461porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:43:11Zoai:run.unl.pt:10362/160461Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:58:03.959329Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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