Aplicação de casca de ovo calcinada na recuperação de fósforo em estações de tratamento de esgotos domésticos

• Autor(a) principal: Fritzen, Rafael Renato
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/214640
• topic: Casca de ovo; Calcinação; Fósforo; Adsorção; Tratamento de esgoto doméstico; Estação de tratamento de esgoto; Resíduos : reutilização; Wastewater treatment; Phosphorus recovery; Phosphorus; Eggshell; Adsorption

A descarga de efluentes com alto teor de fosfato (43−) em recursos hídricos podem desencadear o crescimento excessivo de algas (eutrofização), reduzindo o oxigênio dissolvido na água, afetando a vida aquática e perturbando a cadeia alimentar natural. Além disso, as reservas mundiais de fósforo (P) diminuem, sendo um recurso não-renovável. A recuperação deste nutriente, tornou-se um tópico de extremo interesse científico e tecnológico, com os efluentes domésticos sendo uma boa fonte do mesmo. Entre as inúmeras tecnologias, a adsorção oferece várias vantagens, como baixo custo, alta eficiência, seletividade e simplicidade de operação. O presente estudo teve como objetivo verificar a remoção e recuperação de fósforo dos efluentes domésticos com o uso de casca de ovo calcinada (COC) como adsorvente alternativo. A realização da pesquisa ocorreu em escala laboratorial utilizando amostras contendo fósforo em efluente sintético, efluente preliminar e sobrenadante de digestor anaeróbico de lodo de uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) da cidade de Porto Alegre/RS. Cascas de ovos calcinadas mostraram ser um material eficiente para remoção de fósforo. A eficiência no processo aumentou com elevação da temperatura de calcinação, enquanto o tamanho das partículas diminui. Casca de ovo calcinada a 800 °C por 2 horas (COC800) exibiu o melhor desempenho entre os materiais testados neste estudo. Eficiências de remoção superiores a 85 % foram obtidas para concentrações de COC800 de 0,1 g.L-1 para efluente sintético, 0,3 g.L-1 para efluente preliminar e 20 g.L-1 para o sobrenadante de digestor anaeróbico do lodo. O processo de remoção de fósforo, ocorre especialmente durante os primeiros 30 minutos, reduzindo ao longo de 2 horas. Ambos os modelos isotérmicos utilizados no estudo (Langmuir e Freundlich) apresentaram aplicação aos dados experimentais do processo de adsorção do fósforo as cascas de ovos calcinadas. Os dados experimentais de cinética sugeriram um modelo de pseudo-segunda ordem. A morfologia do adsorvente mostrou que as temperaturas de calcinação do estudo estão em eventos diferentes da análise termogravimétrica. Na temperatura de calcinação de 600 oC (COC600) houve eliminação da matéria orgânica da casca de ovo, não interferindo na sua composição química, diferente do que ocorreu na temperatura de 800 oC (COC800). Com o aumento da temperatura de calcinação, a concentração atômica de carbono diminuiu enquanto a de cálcio aumentou. Entende-se que o complexo formado por cálcio e fósforo após o tratamento, é um subproduto com potencial de uso como um condicionador de solos na agricultura. Palavras-chaves: Tratamento de esgotos, recuperação de fósforo, casca de ovo, adsorção