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Avaliação da remoção de fósforo através da aplicação de lodos de tratamento de água formado por diferentes tipos de coagulantes

Resumo

O excesso de fósforo nas águas é um dos responsáveis pela poluição ambiental dos reservatórios para abastecimento público e os diferentes lodos gerados em estações de tratamento de água – ETAs tem apresentado resultados positivos para a adsorção de fósforo. Neste contexto, a pesquisa tem por objetivo avaliar a capacidade de adsorção do fósforo dos lodos de ETAs formados a partir de diferentes coagulantes inorgânicos. A metodologia consistiu em comparar em escala de laboratório, a capacidade de adsorção do fósforo por diferentes concentrações de 3 tipos diferentes de lodo, através de ensaios de equilíbrio e cinéticos. Os 3 tipos de lodos, SA, CF e PAC foram formados em jar-test a partir do processo de coagulação, floculação e decantação utilizando os coagulantes sulfato de alumínio, cloreto férrico e policloreto de alumínio, respectivamente. Os resultados mostraram grande capacidade de adsorção do fósforo por todos os lodos, assim como, elucidou que o mecanismo de remoção é desempenhado pelos hidróxidos metálicos no lodo. Os menores valores da concentração de fósforo na água obtidos juntamente aos respectivos valores de q foram: Ce = 0,1 mg/L e q = 42,75 mg/g (SA); Ce = 0,86 mg/L e q = 24,41 mg/g (CF) e; Ce = 0,1 mg/L e q = 36,38 mg/g (PAC). Os lodos SA e PAC obtiveram os melhores resultados e muito semelhantes um ao outro. As reações de adsorção do fósforo são de ordem cinética alta, onde em torno de 90 % da reação ocorre em 2 minutos. Além dos resultados da pesquisa que corroboram para o desenvolvimento de aplicações deste processo na remoção do fósforo, a pesquisa contribui para estudos de reaproveitamento de resíduos gerados em estações de tratamento de água.

Introdução

O desenvolvimento da sociedade e consequente aumento da densidade populacional em centros urbanos trazem diversas consequências negativas para o meio aquático, como o aporte de nutrientes (principalmente fósforo) em reservatórios e lagos. Este aporte, por sua vez, propicia o crescimento massivo de algas, afetando diretamente os possíveis usos das águas, ente eles, o abastecimento público.

Dentre as fontes de liberação de fósforo para o meio ambiente, as mais relevantes estão ligadas às atividades humanas estando presente nos esgotos domésticos, efluentes industriais e drenagens de áreas agrícolas.

Neste âmbito, as estações de tratamento de esgoto – ETEs, podem ser vistas como a última barreira capaz de evitar que cargas elevadas de fósforo atinjam os cursos d’água e mananciais. Quando projetadas para tal finalidade, as ETEs contemplam unidades de tratamento terciário visando a remoção de nutrientes, dentre eles o fósforo.

As tecnologias para remoção do fósforo dos esgotos podem se basear no tratamento por via biológica ou no tratamento físico químico, sendo que o último é o processo mais empregado quando os limites para emissão são mais restritivos, da ordem de 1 mg P/L ou menos.

O tratamento físico químico em ETEs emprega coagulantes químicos a base de metais trivalentes, normalmente sulfato de alumínio e cloreto férrico, para precipitação e adsorção do fósforo, acarretando em custos operacionais expressivos com produtos químicos e disposição de lodo adicional. No entanto, nem 10 % das ETEs existentes no Brasil contem tratamento a nível terciário (IBGE, 2008).

Por outro lado, as estações de tratamento de água – ETAs gera volumes consideráveis de lodos, sendo que a grande maioria das ETAs brasileiras não contemplam unidades de tratamento e desidratação dos lodos, fazendo com que os mesmos sejam descartados nos corpos d’água sem nenhum tipo de tratamento gerando problemas ambientais à jusante.

Em busca de alternativas adequadas para a disposição do lodo das ETAs, algumas companhias de saneamento começaram a descarta-los em ETEs. Estudos científicos avaliaram os impactos decorrentes do lançamento dos lodos de ETAs para tratamento em ETEs concluindo que trata-se de uma alternativa promissora. Além disso, puderam observar uma elevação substancial na eficiência de remoção de fósforo do esgoto relacionado a aplicação do lodo.

Desta forma, o objetivo deste estudo é avaliar em escala de laboratório a capacidade de adsorção de fósforo pelo lodo de ETA, formados a partir de três coagulantes diferentes; o sulfato de alumínio (Al(SO4)3), o cloreto férrico (FeCl3) e o Policloreto de Alumínio (PAC).

Autores: Gustavo Fachini Macluf e Sidney Seckler Ferreira Filho.

 

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