Análise das tecnologias correntes para o tratamento e secagem de lamas de ETAR

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo o estudo das características e quantidade de lama produzida nas ETAR em Portugal, e a análise dos tipos de tecnologias existentes para secagem de lama, de modo a minimizar a humidade e favorecer o processo de gestão, tendo por finalidade a sua valorização. É apresentada e analisada a produção e o tratamento das lamas (urbanas e industriais) ao nível da ETAR, e as suas principais características. As obrigações legais dos produtores e operadores de lamas e as diferentes opções de valorização são analisadas, com ênfase para a valorização agrícola, sendo indicadas as concentrações máximas de metais pesados e substâncias tóxicas aceitáveis.Neste estudo é realizada uma revisão das tecnologias de secagem de lamas porsistemas indiretos, diretos e combinados, incluindo os sistemas de secagem baseados no aproveitamento da energia solar. É também efetuada uma revisão dos assuntos relacionados com a taxa de secagem, alterações superficiais, dimensionais e reológicas das lamas. De modo analisar a influência e eficiência dos diferentes sistemas de secagem procedeu-se à análise das tecnologias correntes e resultados de estudos experimentais de secagem de lamas.Os resultados mostram que a superfície específica da lama afeta a cinética de secagem, devido à formação de uma crosta superficial que dificulta a secagem de lama, e que o aumento da cinética de secagem e redução do tempo de secagem requer altas temperaturas do fluido de secagem. Os secadores que promovem a agitação ou movimentação das lamas ao longo do processo são mais eficientes e permitem reduzir o consumo energético e o tempo de secagem das lamas, se adicionalmente usam uma baixa temperatura de operação ainda é possível reduzir mais os custos de operação. Mesmo assim, tendo em conta que a secagem térmica consome muita energia, para diminuir o consumo é recomendável o uso de energias renováveis (solar, biogás).Com este estudo conclui-se que a seleção de um de secador depende do tipo de lama, destino final e tipos de energia disponíveis.

The aim of this work is the analysis of the characteristics and quantity of sewage sludge produced in Portuguese’s WWTP and the study of the different types of technologies for sewage sludge drying used to minimise moisture and favourise the management for the purpose of valorisation. The production and treatment of sludge (urban and industrial) at WWTP and the main characteristics of sewage sludge delivered are presented and analysed.The responsibilities of producers and operators of sewage sludge according the legislation is described and the different options of valorisation are analysed, with emphasis on agricultural valorisation and the maximum concentrations of heavy metals and acceptable toxic substances allowed are shown.A review of sewage sludge drying technologies currently used, based in indirect,direct and combined systems, as also drying systems based on solar energy used is carry out.The drying rate, surface area, volume and rheological changes of sewage sludge during drying process are also analysed. The design and efficiency of the different types of dryers and the results of experimental studies are analysed. The results show that the influence of specific surface of the sewage sludge on the drying kinetic due to the formation of a surfasse crust, which makes sewage sludge drying difficult and show also that to increasing drying kinetics and reducing drying time requires high temperatures. Dryers that promote agitation or movement of sewage sludge are more efficient and allow the reduction of energyconsumption and drying time. In addition, the dryers that operate at low temperature allows to increasing the reduction of operational costs. Nevertheless, thermal drying usually consumes a significant amount of energy, so to reduce energy consumption it is suitable to use renewable energy (solar, biogas).In conclusion, the selection of sewage sludge dryer depends on the type ofsewage sludge, final destination and type of energy available.