Análise e melhoria dos processos de gestão de lamas de depuração de efluentes líquidos

Abstract

Este trabalho de dissertação foi integrado num estágio curricular efetuado na Bioenergias, uma empresa de gestão de lamas de depuração de efluentes líquidos. O principal objetivo deste estudo foi a análise do modelo de gestão de lamas implementado na Bioenergias, procurando encontrar pontos de melhoria. É apresentado o enquadramento técnico-legal do processo de gestão de lamas e descrito o modelo de gestão adotado pela Bioenergias. Cerca de 81% (w/w) das lamas recebidas pela empresa são valorizadas diretamente na agricultura. Deste modo, é necessário que as caraterísticas das lamas e dos solos de explorações agrícolas sejam conhecidas, bem como as culturas a desenvolver para calcular as quantidades a aplicar por unidade de área. As restantes lamas (cerca de 19%) são encaminhadas para compostagem numa empresa externa. De modo a avaliar a influência dos processos de tratamento na ETAR nas caraterísticas das lamas de depuração, procedeu-se à avaliação de diferentes amostras recolhidas em diversos pontos do processo (ETAR do Choupal). Os resultados mostraram um aumento de 18% de sólidos totais e uma redução 16% do teor de sólidos voláteis após a digestão anaeróbia e estabilização das lamas, bem como uma diminuição da fitotoxicidade, revelando a importância do processo de estabilização para a valorização agrícola. Quantificou-se ainda o potencial energético de lamas de uma indústria de reciclagem de plástico (LRP), determinando o poder calorífico superior (PCS). O valor obtido foi 8464 kJ/kg para a amostra tal qual. Quando fracionada, a fração fina apresentou 5551 kJ/kg e fração grosseira 12157 kJ/kg. Desta forma, pode ter interesse para a Bioenergias considerar a possibilidade de fracionamento das LRP, dado que a fração grosseira tem maior PCS. Globalmente, foi possível concluir que o modelo de gestão da Bioenergias é adequado à sua atividade, mas que pode ser melhorado, designadamente com a instalação de um sistema de secagem de lamas, a instalação de uma unidade de compostagem e a implementação de um método expedito de cálculo da quantidade de lamas a aplicar num solo específico.

This study was carried out within an academic traineeship at Bioenergias, a company operating on the management of sewage sludge of wastewater treatment plants. The main objective of this work was the analysis and improvement of the sewage sludge management at Bioenergias. The technical and legal framework of the sewage sludge management process and the management system implemented by Bioenergias are described. Nowadays around 81% (w/w) of the sewage sludge managed by the company are valorised in agriculture. This procedure requires the characterization of the sewage sludge as well as of the soils and cultures to develop in order to determine the amount of sludge per area. The leftovers are regularly sent to composting. Random samples were collect at different points in Choupal wastewater treatment plant in order to evaluate the influence of the wastewater treatment on the sewage sludge characteristics. The results showed an increase of 18% (w/w) of total solids and a decrease of 16% (w/w) of volatile solids after the digestion and stabilization treatments of sludge, as well as a decrease of phytotoxicity, showing the importance of stabilization process for agricultural valorisation.In order to assess the potential for energy recovery from sewage sludge commonly sent for composting, it was evaluated the high heat value (HHV). For a sample from plastic recycling industry (LRP) it was obtained a value of 8464 kJ/kg. Indeed, after a sieving process of the LRP sample, the result for fine fraction was 5551 kJ/kg and for course fraction 12157 kJ/kg. These results show an important alternative to be considered by Bioenergias, in particular for the coarse fraction. In general, the sewage sludge management system implemented in Bionergias is appropriated. However, the possibility of construction of a drying unit and a composting plant should be considered. In addition, a faster method to calculate the amount of sewage sludge to be applied per soil area is advisable.