Odores em ETAR. Problema e Soluções implementadas

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1 Odores em ETAR. Problema e Soluções implementadas Nuno Brôco Direcção de Engenharia Águas de Portugal Serviços Ambientais, S.A. Odores: medições, controlo e gestão Aveiro, 29 de Março de 2011

2 RESUMO 1. O GRUPO ADP 2. ODORES EM ETAR: O PROBLEMA 3. A ORIGEM DOS ODORES 4. PRODUÇÃO DE ODORES 5. TIPOS DE CONTROLO/TRATAMENTO DE ODORES 6. BOAS PRÁTICAS 7. EXIGÊNCIAS 8. NOVAS APLICAÇÕES 9. CONSIDERAÇÕES FINAIS

3 GRUPO AdP EM NÚMEROS Água Nº de empresas 19 Água produzida 336,2 (milhões de m 3 /ano) Águas residuais tratadas 392,8 (milhões de m 3 /ano) População Abrangida (milhões de habitantes) Abastecimento Saneamento

4 ODORES EM ETAR: A FACE VISÍVEL DO PROBLEMA ODORES PRESSÃO MEDIÁTICA

5 ODORES EM ETAR: AS OUTRAS FACES DO PROBLEMA 1- Saúde das equipas de operação e de uma forma mais abrangente, a Saúde Pública; 2- Corrosão de órgãos e equipamentos metalomecânicos (produção de H2S); 3- Impactos no processo de tratamento Produção de CH4 e H2S por fermentação de lamas em órgãos de tratamento (decantadores primários, espessadores gravíticos, ); Acidificação e abaixamento do potencial redox do efluente; Consumo adicional de oxigénio para reposição de potencial redox;

6 ORIGEM DOS ODORES: AGENTES ODORÍFICOS Principais agentes responsáveis pela produção de odores amoníaco (NH 3 ); sulfureto de hidrogénio (H 2 S); mercaptanos, nomeadamente, mercaptanode metilo (CH 3 SH); aminas, nomeadamente, metilaminas, etilaminas, escatol e indol; ácidos gordos voláteis, como o ácido fórmico, acético e butírico. Parâmetros que condicionam a libertação de odores Oxigénio Dissolvido; Elevadas concentrações matéria orgânica; Compostos reduzidos; ph; Temperatura; Regime de escoamento e interface gás-liquido.

7 PRODUÇÃO DE ODORES: CAUSAS Concepção Sistemas de drenagem de águas residuais com elevadas extensões; Descargas de efluente bruto com elevada dissipação de energia; Ventilação inadequada de espaços confinados; Afluências sobrestimadas (elevados tempos de residência); Operação Deficiente funcionamento de infra-estrutras de ventilação e/ou desodorização; Falta de confinamento de espaços contaminados; Elevados tempos de residência de efluentes, lamas e sub-produtos na instalação; Insuficiente capacidade de arejamento; Condições de afluência muito inferiores às nominais;

8 PRODUÇÃO DE ODORES Diferentes locais numa ETAR têm diferentes potenciais odoríficos FLUXO ODORÍFICO POTENCIAL ODORÍFICO (oue/m3) Água residual bruta - típica Água residual séptica de estação elevatória Efluente industrial Alimentação da decantação primária Descarregador da decantação primária Lamas activadas 620 Selector da vala de oxidação 2000 Diferenciação das soluções em função do local a desodorizar e do meio em que esse local se insere: Tipo de desodorização/ventilação Numero de renovações Consumos de reagentes Garantias de tratamento Efluente final 600 Lama bruta Lama após digestão, no digestor Lama após digestão e após armazenamento Sobrenadante do espessamento gravítico (máximo) Adaptado de DEFRA, 2003

9 TIPOS DE CONTROLO DE ODORES 1-Controlo/tratamento na origem Concepção de órgãos e redes projecto; Minimização de turbulência nas chegadas de efluentes projecto; Manutenção de condições aeróbias operação; Minimização de tempos de residência (órgãos e colectores) operação; Adição de reagentes oxidantes; Adição de agentes mascarantes ; Contenção e ventilação;

10 TIPOS DE TRATAMENTO DE ODORES 1-Desodorização por lavagem química Sequencia de torres de lavagem com agentes ácidos e básicos que reagem com os poluentes com base nas suas propriedades químicas: Eficiência na eliminação de odores; Robustez (variações de carga, concentrações elevadas); Custos de exploração (reagentes, energia); Fluxos de ar e líquido (solução de reagente) em contracorrente; Meio de enchimento com elevada superfície específica mistura eficaz; Torres com diferentes reagentes: ácido sulfúrico, soda cáustica, hipoclorito de sódio, tiosulfato de sódio; Controlo de ph, potencial redox, cloro livre; Apropriada para caudais acima de m 3 /h;

11 TIPOS DE TRATAMENTO DE ODORES 1-Desodorização por Biofiltração Leito filtrante em material inerte no qual se desenvolve uma colónia bacteriana maioritariamente autotrófica Meio de enchimento: turfa, casca de pinheiro, leca Mais barata em exploração (energia); Necessidade de irrigação do meio ou torre de pré-lavagem; Requer superfície elevada (100 Nm 3 /m 2 /h); Pouco tolerante a grandes concentrações e variações de concentração; Apropriada para caudais entre e m 3 /h;

12 TIPOS DE TRATAMENTO DE ODORES 1-Desodorização por Carvão activado Meio poroso, de elevada superfície específica e elevada capacidade de adsorção: Geralmente Carvão Activado Granular (CAG); Custos de exploração elevados (saturação do meio) substituição ou regeneração; Performances limitadas, sobretudo ao nível do NH 3 a evitar quando há estabilização química (com cal viva) das lamas; Zeólitos hidrófobos são também possibilidade (mas 10 x mais caros); Impregnação do CAG pode aumentar a capacidade de adsorção de determinado poluente, mas piora a capacidade de adsorção dos restantes; Normalmente empregue para caudais até m 3 /h;

13 BOAS PRÁTICAS Algumas das Boas Práticas que implementamos 1 Concepção Cobertura dos órgãos ao nível do plano de água; Confinamento dos equipamentos; Aspirações localizadas; Varrimento adequado das atmosferas dos edifícios; Minimização de volumes de edifícios; 2 Operação Equilíbrio dos sistemas de ventilação; Renovação automática das soluções no fundo das torres químicas; Humidifição do meio filtrante (desodorização biológica); Regeneração CAG;

14 EXIGÊNCIAS As garantias expressas em mg/nm 3 à saída das chaminés são suficientes Lavagem Química Desdorização Biológica Adsorção CAG Garantias normalmente exigidas H 2 S 0,025 0,05 0,05 0,1 0,05 0,1 0,1 2 CH 3 SH 0,025 0,05 0,05-0,1 0,05-0,1 0,07 NH 3 0,05 0,1 0,1 1,0 1,0 Garantias expressas em % de remoção é desaconselhado

15 EXIGÊNCIAS Garantias expressas em Unidades de Odor Exemplo 1 1 Uo/Nm 3 em percentil 98, com um máximo de 5 Uo/Nm 3 à saída das torres de desodorização (ETAR no meio urbano) Exemplo 2 1 Uo/Nm 3 em percentil 98, com um máximo de 5 Uo/Nm 3 num raio de 1 km em redor da ETAR (ETAR no meio rural) Exemplo 3 Comprovação requer comissão de narizes calibrados Verificação complicada ( contaminações de órgãos não cobertos ou da vizinhança) Análise beneficio custo necessária sob risco de: Sobredimensionamento desnecessária dos sistemas Cobertura de órgãos cujo impacto olfactivo é normalmente muito reduzido

16 NOVAS APLICAÇÕES/TRATAMENTO Oxidação térmica e termocatalítica Temperaturas elevadas ( ºC) Tempos de retenção muito reduzidos (1-2 s) Caudais até m 3 /h Subprodutos: Nox, Sox, poeiras, dioxinas (se compostos clorados) Ultravioletas 185 a 200 nm Oxidação de compostos orgânicos Fotocatálise Activação de um semicondutor (TiO 2 ) por acção de raios UV (radiação específica ou luz solar) Degradação dos compostos orgânicos a CO 2 Limitado a moléculas adsorvíveis e instáveis Caudais limitados (100 a 1000 m 3 /h) Insuflação de ar contaminado no tanque de arejamento Combinações de tecnologias clássicas

17 NOVAS APLICAÇÕES/DETECÇÃO E MODELAÇÃO Quantificação de Concentrações on-line e modelação de plumas de odor P. ExETAR de Frielas

18 CONSIDERAÇÕES FINAIS O Grupo AdP dispõe hoje de uma larga maioria das suas ETAR e EE equipadas com sistemas de desodorização; Mais de 95% das instalações do Grupo AdP sujeitas a desodorização estão equipadas com desodorizações clássicas; O tratamento de odores deve ser encarado como um projecto específico dentro do projecto da ETAR: (Localização da ETAR, tipo de desodorização, reagentes a utilizar, tipo de confinamento, volumetria a desodorizar) Um balanço rigoroso do beneficio/custo deve ser realizado antes da fixação das exigências de tratamento;

19 OBRIGADO!