Controlo de um reator biológico aeróbio do tipo SBR de forma a otimizar a remoção da matéria carbonácea e controlar a matéria azotada

• Autor(a) principal: Rodrigues, Sónia Carina Sousa
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/22649
• topic: Matéria azotada; Matéria orgânica; Nitrificação/desnitrificação; Oxigénio dissolvido; SBR; Carbonaceous matter; Dissolved oxygen; Nitrification/denitrification; Nitrogenous matter

Esta dissertação realizou-se na Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) de Paço de Sousa e teve como objetivo controlar a remoção da matéria carbonácea e da matéria azotada em cada ciclo de tratamento. A matéria carbonácea é avaliada através da carência bioquímica de oxigénio, CBO5, e da carência química de oxigénio, CQO, e tem de ser removida de modo a cumprir a licença de descarga. Quanto à matéria azotada, embora a licença de descarga desta ETAR não estabeleça valores limite de emissão (VLE), pretende-se controlá-la nas suas várias formas, visto que em concentrações elevadas, pode ser prejudicial para o meio aquático. Para atingir o objetivo proposto, foi necessário compreender o funcionamento da ETAR, especialmente dos reatores biológicos do tipo reator sequencial por partidas (SBR, sequencing batch reactor), onde ocorre o tratamento secundário. Assim, foi feito o estudo dos parâmetros que influenciam o processo e o acompanhamento da operação destes reatores através da sala de comando instalada na ETAR. Adicionalmente foi feita a monitorização do processo, através do controlo analítico da linha líquida e da linha sólida da ETAR. Através das determinações analíticas efetuadas no laboratório de processo, concluiu-se que a remoção da matéria carbonácea estava a ocorrer com eficiências de 82 e 91 % para a CQO e CBO5, respetivamente. No entanto, não se verificava remoção significativa da matéria azotada. Recolheram-se diversas amostras ao longo das etapas de enchimento e de arejamento com o objetivo de perceber como variavam as concentrações de nitratos, azoto amoniacal e total, ao longo destas etapas. Com base nos resultados obtidos, verificou-se que a concentração de azoto amoniacal praticamente não sofreu alterações, indicando que o processo de nitrificação não está a ocorrer de forma considerável, uma vez que o azoto amoniacal deveria ser oxidado a nitrato, resultando numa diminuição da concentração de azoto amoniacal e num aumento da concentração de nitrato. Fez-se ainda um estudo para avaliar as necessidades de oxigénio para a oxidação da matéria orgânica, respiração endógena e nitrificação. Determinou-se ainda o caudal de ar necessário para satisfazer as necessidades reais de oxigénio. Por fim, com base nas características dos sobrepressores da ETAR, verificou-se que seria possível aumentar o oxigénio dissolvido para uma concentração que permita a nitrificação, isto é, 2 mg O2/L, correspondente a um custo acrescido de 19812 €/ano.