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
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
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) 7.05 7.28 5.02 5.22 5.85 8.35 Abastecimento Saneamento 2007 2008 2009
ODORES EM ETAR: A FACE VISÍVEL DO PROBLEMA ODORES PRESSÃO MEDIÁTICA
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;
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.
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;
PRODUÇÃO DE ODORES Diferentes locais numa ETAR têm diferentes potenciais odoríficos FLUXO ODORÍFICO POTENCIAL ODORÍFICO (oue/m3) Água residual bruta - típica 200 5 000 Água residual séptica de estação elevatória 1 000 000 Efluente industrial 160 000 Alimentação da decantação primária 3 000 Descarregador da decantação primária 25 000 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 100 000 2500 000 Lama após digestão, no digestor 300 000 Lama após digestão e após armazenamento 10 000 Sobrenadante do espessamento gravítico (máximo) 4000 000 Adaptado de DEFRA, 2003
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;
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 20.000 m 3 /h;
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 5.000 e 20.000 m 3 /h;
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 10.000 m 3 /h;
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;
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
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
NOVAS APLICAÇÕES/TRATAMENTO Oxidação térmica e termocatalítica Temperaturas elevadas (600 850 ºC) Tempos de retenção muito reduzidos (1-2 s) Caudais até 300.000 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
NOVAS APLICAÇÕES/DETECÇÃO E MODELAÇÃO Quantificação de Concentrações on-line e modelação de plumas de odor P. ExETAR de Frielas
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;
OBRIGADO!