Medição das emissões de metano numa estação de tratamento de águas residuais
Autor(a) principal: | |
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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/10400.22/24257 |
Resumo: | O presente relatório aborda a crescente preocupação ambiental das estações de tratamento de águas residuais, identificadas como potenciais fontes de emissão de gases de efeito de estufa (GEE). O foco principal deste estudo é a medição das emissões de metano em várias etapas do tratamento da estação de tratamento de águas residuais de Paço de Sousa, da empresa SIMDOURO. Este estudo iniciou-se com uma pesquisa sobre métodos de amostragem e quantificação de GEE, metano e óxido nitroso. Seguiu-se a recolha de amostras pontuais das fases líquida e gasosa (usando sacos Tedlar) em pontos selecionados do processo de tratamento, e a medição de metano por cromatografia gasosa com detetor de ionização de chama. A curva de calibração considerada mais apropriada para este estudo apresenta um limite de deteção de 6,67×10-4 mg, um limite de quantificação de 2,22×10-3 mg, um desvio padrão de 2,29×105 µV, um coeficiente de correlação de 0,978 e a seguinte equação de reta Área do pico =1,03×109×massa de metano –7,19×105 . Nas amostras gasosas obtiveram-se os seguintes níveis de metano para a obra de entrada, gradagem, SEDIPAC 3D, reator biológico em arejamento, espessador gravítico e biofiltro: 0,003, 0,009, 0,0021, 0,0018, 0,090 e 0,074 mg/L respetivamente. Nas amostras líquidas se mediram níveis de metano para a obra de entrada, gradagem, SEDIPAC 3D, reator biológico em arejamento e espessador gravítico, respetivamente de 0,118, 0,021, 0,376, 0,001 e 0,648 mg/L. Verificando-se que a etapa em que se registou maior concentração de metano foi o espessador gravítico, nas amostras gasosas e líquidas. Atualmente, a empresa utiliza um método de cálculo baseado em fatores de emissão para estimar as emissões de metano e óxido nitroso, que estima que as emissões para o ano de 2022 tenham sido de 9647 kg CO2 equivalente/ano. A partir dos resultados da amostragem em fase gasosa, foram estimados fatores de emissão individuais para cada etapa do tratamento, tendo-se obtido para a obra de entrada, gradagem, SEDIPAC 3D, reator biológico em arejamento e espessador gravítico: 1,53×10-4 , 1,67×10-4 , 1,10×10-3 , 1,34×10-4 kg de metano/ t SST e 1,98×10-4 kg de metano/ t ST, respetivamente. |
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Medição das emissões de metano numa estação de tratamento de águas residuaisMeasuring methane emissions in a wastewater treatment plantGreenhouse Gases (GHG)Methanewastewater treatment plant (WWTP)Emission FactorsDomínio/Área Científica::Engenharia e TecnologiaO presente relatório aborda a crescente preocupação ambiental das estações de tratamento de águas residuais, identificadas como potenciais fontes de emissão de gases de efeito de estufa (GEE). O foco principal deste estudo é a medição das emissões de metano em várias etapas do tratamento da estação de tratamento de águas residuais de Paço de Sousa, da empresa SIMDOURO. Este estudo iniciou-se com uma pesquisa sobre métodos de amostragem e quantificação de GEE, metano e óxido nitroso. Seguiu-se a recolha de amostras pontuais das fases líquida e gasosa (usando sacos Tedlar) em pontos selecionados do processo de tratamento, e a medição de metano por cromatografia gasosa com detetor de ionização de chama. A curva de calibração considerada mais apropriada para este estudo apresenta um limite de deteção de 6,67×10-4 mg, um limite de quantificação de 2,22×10-3 mg, um desvio padrão de 2,29×105 µV, um coeficiente de correlação de 0,978 e a seguinte equação de reta Área do pico =1,03×109×massa de metano –7,19×105 . Nas amostras gasosas obtiveram-se os seguintes níveis de metano para a obra de entrada, gradagem, SEDIPAC 3D, reator biológico em arejamento, espessador gravítico e biofiltro: 0,003, 0,009, 0,0021, 0,0018, 0,090 e 0,074 mg/L respetivamente. Nas amostras líquidas se mediram níveis de metano para a obra de entrada, gradagem, SEDIPAC 3D, reator biológico em arejamento e espessador gravítico, respetivamente de 0,118, 0,021, 0,376, 0,001 e 0,648 mg/L. Verificando-se que a etapa em que se registou maior concentração de metano foi o espessador gravítico, nas amostras gasosas e líquidas. Atualmente, a empresa utiliza um método de cálculo baseado em fatores de emissão para estimar as emissões de metano e óxido nitroso, que estima que as emissões para o ano de 2022 tenham sido de 9647 kg CO2 equivalente/ano. A partir dos resultados da amostragem em fase gasosa, foram estimados fatores de emissão individuais para cada etapa do tratamento, tendo-se obtido para a obra de entrada, gradagem, SEDIPAC 3D, reator biológico em arejamento e espessador gravítico: 1,53×10-4 , 1,67×10-4 , 1,10×10-3 , 1,34×10-4 kg de metano/ t SST e 1,98×10-4 kg de metano/ t ST, respetivamente.This report addresses the increasing environmental concern regarding wastewater treatment plants, which have been identified as potential sources of greenhouse gas (GHG) emissions. The primary focus of this study is to measure methane emissions at different stages of treatment at the Paço de Sousa WWTP. The study began with research into methods for sampling and quantifying GHGs, methane and nitrous oxide. This was followed by the collection of spot samples of methane the liquid and gas phases (using Tedlar bags) at selected points in the treatment process, followed by their measurement by gas chromatography with a flame ionization detector. The calibration curve considered most appropriate for the needs and objectives of this study has a detection limit of 6.67E-04 mg, a quantification limit of 2.22×10-3 mg, a standard deviation of 2.29×105 mg, a correlation coefficient of 0,978 and is described by the following line equation Peak area =1.03×109 x methane mass – 7.19×105 . The methane levels obtained in the gas samples at various stages, including the inlet works, grading, SEDICAP 3D, aerated biological reactor, gravitational thickener and biofilter, were as follows: 0.003, 0.009, 0.0021, 0.0018, 0.090 and 0.074 mg/L, respectively. In the liquid samples, methane levels were observed for the inlet works, grading, SEDICP 3D, aerated biological reactor and gravitational thickener, respectively: 0.118, 0.021, 0.376, 0.001 and 0.648 mg/L. In both phases, the stage with the highest concentration was the gravitational thickener. The company currently employs a theoretical calculation method that relies on emission factors to estimate methane and nitrous oxide emissions, which estimates that emissions for the year 2022 would be 9647 kg CO2 equivalent/year. The results of the gas phase sampling were used to estimate the individual emission factors for each stage of treatment, and the following values were obtained for the inlet works, grading, SEDIPAC 3D, biological aeration reactor and gravitational thickener: 1.53×10-4 , 1.67×10-4 , 1.10×10- 3 , 1.34×10-4 and 1.98×10-4 kg of methane per t of total solids, respectively.Domingues, Valentina Maria FernandesRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoCarneiro, Maria Inês Monteiro2023-10-092026-10-09T00:00:00Z2023-10-09T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/24257TID:203414179porinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-27T01:48:54Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/24257Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:55:13.024153Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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O presente relatório aborda a crescente preocupação ambiental das estações de tratamento de águas residuais, identificadas como potenciais fontes de emissão de gases de efeito de estufa (GEE). O foco principal deste estudo é a medição das emissões de metano em várias etapas do tratamento da estação de tratamento de águas residuais de Paço de Sousa, da empresa SIMDOURO. Este estudo iniciou-se com uma pesquisa sobre métodos de amostragem e quantificação de GEE, metano e óxido nitroso. Seguiu-se a recolha de amostras pontuais das fases líquida e gasosa (usando sacos Tedlar) em pontos selecionados do processo de tratamento, e a medição de metano por cromatografia gasosa com detetor de ionização de chama. A curva de calibração considerada mais apropriada para este estudo apresenta um limite de deteção de 6,67×10-4 mg, um limite de quantificação de 2,22×10-3 mg, um desvio padrão de 2,29×105 µV, um coeficiente de correlação de 0,978 e a seguinte equação de reta Área do pico =1,03×109×massa de metano –7,19×105 . Nas amostras gasosas obtiveram-se os seguintes níveis de metano para a obra de entrada, gradagem, SEDIPAC 3D, reator biológico em arejamento, espessador gravítico e biofiltro: 0,003, 0,009, 0,0021, 0,0018, 0,090 e 0,074 mg/L respetivamente. Nas amostras líquidas se mediram níveis de metano para a obra de entrada, gradagem, SEDIPAC 3D, reator biológico em arejamento e espessador gravítico, respetivamente de 0,118, 0,021, 0,376, 0,001 e 0,648 mg/L. Verificando-se que a etapa em que se registou maior concentração de metano foi o espessador gravítico, nas amostras gasosas e líquidas. Atualmente, a empresa utiliza um método de cálculo baseado em fatores de emissão para estimar as emissões de metano e óxido nitroso, que estima que as emissões para o ano de 2022 tenham sido de 9647 kg CO2 equivalente/ano. A partir dos resultados da amostragem em fase gasosa, foram estimados fatores de emissão individuais para cada etapa do tratamento, tendo-se obtido para a obra de entrada, gradagem, SEDIPAC 3D, reator biológico em arejamento e espessador gravítico: 1,53×10-4 , 1,67×10-4 , 1,10×10-3 , 1,34×10-4 kg de metano/ t SST e 1,98×10-4 kg de metano/ t ST, respetivamente. |
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