Publicação
Estudo da viabilidade da recuperação do fósforo de águas residuais em ETAR do Grupo Águas do Norte
| Resumo: | O fósforo é essencial para a vida, mas a sua presença em ambientes aquáticos pode causar problemas como a eutrofização. Visto que a sua extração provém de recursos finitos e está prevista a sua depleção total, é crucial removê-lo e recuperá-lo dos cursos de água para garantir um futuro sustentável e a segurança alimentar. Assim, o presente estudo pretende avaliar e otimizar a recuperação de fósforo a partir de águas residuais provenientes de uma ETAR do Grupo Águas do Norte, sendo objetivos específicos identificar o melhor local de remoção e recuperação de fósforo ao longo do processo de tratamento das águas residuais (fase líquida e fase sólida), e otimizar a precipitação e recuperação do fósforo sob a forma de estruvite. Desta forma, foram identificados 5 potenciais locais de recuperação de fósforo ao longo do processo de tratamento, e caracterizadas as correntes quanto ao teor de sólidos totais e voláteis, CQO, 3−, 4+, 2+, P (total e solúvel) e pH. De seguida, foram realizados ensaios preliminares de precipitação química e otimizados os parâmetros de ajuste de pH, tempo de agitação e quantidade de agente precipitante na corrente com maior potencial. Por fim, foi desenvolvido um projeto de implementação do processo na ETAR acompanhado de uma análise económica. No processo de otimização, foram utilizadas fontes de magnésio como cloreto de magnésio, água do mar e água do rio. A máxima eficiência foi alcançada com pH 8,5 e 30 minutos de agitação. Obteve-se 97 % e 92 % de recuperação com 2,4 kg/m³ e 1,5 kg/m³ de cloreto de magnésio, respetivamente, e 90 % de recuperação com 20 % de água do mar. Posto isto, concluiu-se que a linha das escorrências totais seria o local mais promissor para o desenvolvimento deste processo. A análise económica mostrou que o processo é viável com 20 % de água do mar. As tecnologias AirPrex® e Ostara Pearl® apresentaram períodos de retorno de 10 anos, enquanto a Struvia™ apresentou 8 anos. A Ostara Pearl® foi considerada a mais adequada por garantir a venda e o aumento da produção de estruvite. Por fim, o local de implementação do processo poderia situar-se numa área entre o tratamento preliminar e tratamento primário. |
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| Autores principais: | Mano, Filipa Bouça |
| Assunto: | Fósforo Água residual Precipitação química Estruvite Phosphorus Wastewater Chemical precipitation Struvite |
| Ano: | 2025 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | O fósforo é essencial para a vida, mas a sua presença em ambientes aquáticos pode causar problemas como a eutrofização. Visto que a sua extração provém de recursos finitos e está prevista a sua depleção total, é crucial removê-lo e recuperá-lo dos cursos de água para garantir um futuro sustentável e a segurança alimentar. Assim, o presente estudo pretende avaliar e otimizar a recuperação de fósforo a partir de águas residuais provenientes de uma ETAR do Grupo Águas do Norte, sendo objetivos específicos identificar o melhor local de remoção e recuperação de fósforo ao longo do processo de tratamento das águas residuais (fase líquida e fase sólida), e otimizar a precipitação e recuperação do fósforo sob a forma de estruvite. Desta forma, foram identificados 5 potenciais locais de recuperação de fósforo ao longo do processo de tratamento, e caracterizadas as correntes quanto ao teor de sólidos totais e voláteis, CQO, 3−, 4+, 2+, P (total e solúvel) e pH. De seguida, foram realizados ensaios preliminares de precipitação química e otimizados os parâmetros de ajuste de pH, tempo de agitação e quantidade de agente precipitante na corrente com maior potencial. Por fim, foi desenvolvido um projeto de implementação do processo na ETAR acompanhado de uma análise económica. No processo de otimização, foram utilizadas fontes de magnésio como cloreto de magnésio, água do mar e água do rio. A máxima eficiência foi alcançada com pH 8,5 e 30 minutos de agitação. Obteve-se 97 % e 92 % de recuperação com 2,4 kg/m³ e 1,5 kg/m³ de cloreto de magnésio, respetivamente, e 90 % de recuperação com 20 % de água do mar. Posto isto, concluiu-se que a linha das escorrências totais seria o local mais promissor para o desenvolvimento deste processo. A análise económica mostrou que o processo é viável com 20 % de água do mar. As tecnologias AirPrex® e Ostara Pearl® apresentaram períodos de retorno de 10 anos, enquanto a Struvia™ apresentou 8 anos. A Ostara Pearl® foi considerada a mais adequada por garantir a venda e o aumento da produção de estruvite. Por fim, o local de implementação do processo poderia situar-se numa área entre o tratamento preliminar e tratamento primário. |
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