Contribuição para o estudo da velocidade em valas de oxidação. Redução de consumos energéticos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernandes, Nádia Filipa Cabral Vieira
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/118699
Resumo: Numa ETAR por lamas ativadas parte significativa dos custos operacionais estão associados aos equipamentos de arejamento e mistura, estimando-se, para o arejamento, um consumo de cerca de 50-60%,e de 5-20% associado ao flowmaker. A vala de oxidação é uma variante do processo de lamas ativadas que opera, normalmente, em regime de arejamento prolongado, onde equipamentos de arejamento e, ou de mistura, devem garantir velocidades horizontais entre 0,25 e 0,60 m/s, de modo a manter a biomassa em suspensão e, consequentemente garantir a eficiência do tratamento, avaliada com base nos dados de CQO, CBO5 e SST. Com a presente dissertação pretendeu-se avaliar o efeito da velocidade horizontal nas valas de oxidação na eficiência do processo, com o objetivo de procurar contribuir para a otimização do período de funcionamento dos equipamentos de mistura e arejamento, através de medições de velocidade nas ETAR do Entroncamento e Santa Cita, e, também, da estimativa dos consumos energéticos desses equipamentos, assim como da análise de dados quantitativos e qualitativos dessas ETAR. Nas ETAR em estudo os equipamentos de arejamento e mistura garantiram, maioritariamente, velocidades horizontais no intervalo pretendido, garantindo o fluxo direcional para o bom desempenho da vala e, consequentemente, o cumprimento dos objetivos de qualidade. Aquando da interrupção destes equipamentos (medição 2a)) verificaram-se velocidades na ordem dos 0,01 m/s a 0,10 m/s, originando a sedimentação de sólidos na vala. Verificaram-se também sucessivos incumprimentos do objetivo de qualidade do azoto na ETAR de Santa Cita, evidenciando a dificuldade das valas de oxidação em definir zonas anóxicas e aeróbias, comprometendo a remoção de azoto no efluente. O consumo energético estimado associado a estes equipamentos verificou-se bastante significativo, nomeadamente na ETAR da Santa Cita, com um valor de 1 170 015 kWh associado ao arejador num dos meses em estudo. Admite-se que possam ser obtidas reduções significativas no consumo energético, através da redução do número de horas de funcionamento, nomeadamente dos arejadores, mantendo, ainda assim, a eficiência do tratamento.
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Com a presente dissertação pretendeu-se avaliar o efeito da velocidade horizontal nas valas de oxidação na eficiência do processo, com o objetivo de procurar contribuir para a otimização do período de funcionamento dos equipamentos de mistura e arejamento, através de medições de velocidade nas ETAR do Entroncamento e Santa Cita, e, também, da estimativa dos consumos energéticos desses equipamentos, assim como da análise de dados quantitativos e qualitativos dessas ETAR. Nas ETAR em estudo os equipamentos de arejamento e mistura garantiram, maioritariamente, velocidades horizontais no intervalo pretendido, garantindo o fluxo direcional para o bom desempenho da vala e, consequentemente, o cumprimento dos objetivos de qualidade. Aquando da interrupção destes equipamentos (medição 2a)) verificaram-se velocidades na ordem dos 0,01 m/s a 0,10 m/s, originando a sedimentação de sólidos na vala. Verificaram-se também sucessivos incumprimentos do objetivo de qualidade do azoto na ETAR de Santa Cita, evidenciando a dificuldade das valas de oxidação em definir zonas anóxicas e aeróbias, comprometendo a remoção de azoto no efluente. O consumo energético estimado associado a estes equipamentos verificou-se bastante significativo, nomeadamente na ETAR da Santa Cita, com um valor de 1 170 015 kWh associado ao arejador num dos meses em estudo. Admite-se que possam ser obtidas reduções significativas no consumo energético, através da redução do número de horas de funcionamento, nomeadamente dos arejadores, mantendo, ainda assim, a eficiência do tratamento.In a WWTP with activated sludge a significant part of the operational costs are associated with aeration and mixing equipment, with an estimated consumption of around 50-60% for aeration, and 5-20% associated with the flowmaker. The oxidation ditch is a variant of the activated sludge process that normally operates in a prolonged aeration regime, where aeration and mixing equipment must guarantee horizontal velocity between 0.25 and 0.60 m/s must be guaranteed, in order to keep the biomass in suspension and, consequently, guarantee the efficiency of the treatment, evaluated based on the COD, CBO5 and SST. This dissertation aimed to evaluate the effect of horizontal velocity in the oxidation ditches on the efficiency of the process, with the objetive of seeking to contribute to the optimization of the period of operation of the mixing and aeration equipment, through velocity measurements at the WWTP of Entroncamento and Santa Cita, and the estimate of the energy consumption of this equipment, as well as the analysis of quantitative and qualitative data from these WWTPs. In the WWTP under study, the aeration and mixing equipments mainly guaranteed horizontal velocity in the in the desired range, guaranteeing the directional flow for the good performance of the ditch and, consequently, the fulfillment of the quality objectives. When these equipments were interrupted (measurement 2a)) velocity were verified in the order of 0.01 m/s to 0.10 m/s, resulting in the sedimentation of solids in the ditch. There were also successive breaches of the nitrogen quality objective at the Santa Cita WWTP, demonstrating the difficulty of oxidation ditches in defining anoxic and aerobic zones, compromising nitrogen removal in the effluent. The estimated energy consumption associated with this equipment was quite significant, namely at the Santa Cita WWTP, with a value of 1 170 015 kWh associated with the aerator in one of the months under study. It is assumed that significant reductions in energy consumption can be obtained by reducing the number of operating hours, namely the aerators, while maintaining the efficiency of the treatment.Mano, AntónioRUNFernandes, Nádia Filipa Cabral Vieira2021-06-02T09:33:17Z2020-1220202020-12-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/118699porinfo: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:RCAAP2024-03-11T05:01:32Zoai:run.unl.pt:10362/118699Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:43:56.593233Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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