Eficiência da estabilização de lodos de etes com cal e ferrato (VI) de potássio

• Ano de defesa: 1994
• Autor(a) principal: Ide, Carlos Nobuyoshi
• Orientador(a): De Luca, Sergio Joao
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Tratamento de esgoto; Tratamento de lodo; Ferrato vi de potassio; Lodo
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/222770

Resultados da avaliação da eficiência da estabilização de lodos de ETEs, com cal hidratada e ferrato(VI) de potássio são apresentados. Os efeitos da estabilização química sobre três diferentes tipos de lodo, (excesso de lodo ativado, ETE-SM, lodo anaeróbio de UASB, ETE-ESM e lodo de curtume, ETE-CUR), foram pesquisados através de um processo padrão (uso da cal) e um novo processo (uso do ferrato(VI) de potássio). Foram controladas as dosagens dos produtos químicos, o pH, a temperatura, o tempo de detenção e a resistência específica dos lodos para desaguamento. Características como a DQO, COT e O&G, foram utilizados para avaliar a eficiência de oxidação e/ ou remoção de compostos orgânicos dos lodos. A caracterização de elementos metálicos foi realizada para verificar se os mesmos, após os tratamentos, seriam lixiviados e solubilizados, de acordo com a norma brasileira e/ou atenderiam normas da EPA para disposição no solo. Compostos nutrientes à base de nitrogênio, fósforo e enxofre, foram também caracterizados para avaliar a eficácia do processo em fixar tais nutrientes na matriz lodosa, enriquecendo-a para futuro uso agrícola. Compostos de N (NH3} e S (H2S) podem também ser utilizàdos como traçadores da contaminação atmosférica, por odores na manipulação de lodos tratados ou não, motivo pelo qual, também tiveram a sua remoção ou transformação avaliadas. Finalmente, para a avaliação sanitária dos lodos brutos e tratados, foram analisados organismos indicadores, tais como, coliformes totais, coliformes fecais, estreptococos fecais, fungos e ovos de helmintos, de maneira a se verificar a eficiência quanto à higienização dos lodos testados. Nos ensaios de estabilização com cal hidratada, verificou-se que são necessários valores iniciais de pH mais elevados que 12, para evitar que o pH decaia abaixo de 12 em 2 horas. O valor de pH aos 10 minutos, pode ser um bom indicador, para que se obtenham as condições recomendadas pelo processo padrão. Foi necessária uma dose média de cal hidratada de 0,073 kg/kgPS no lodo da ETESM, 0,061 kg/kgPS no lodo da ETE-ESM e 0,240 kg/kgPS no lodo da ETE-CUR, para elevar o pH para maior que 12 em 2 horas. As diferentes doses de cal requeridas por cada lodo, deveram-se às características químicas de cada lodo, que tinham diferentes capacidade tampão. o comportamento do pH, durante o armazenamento, indica que o decaimento do pH é mais acentuado, quando as doses de cal são menores, provavelmente devido a uma quantidade menor de alcalinidade residual. Doses de 10 g/1, 15 g/1 e 30 g/1 de ferrato(VI) de potássio aplicados nos lodos, mostraram que a taxa de decaimento do pH ocorre, durante o armazenamento similarmente entre as dosagens. Nas doses mais elevadas as taxas de queda são menores. A redução dos teores de O&G pode ter ocorrido pelo ambiente altamente alcalino, criado pela adição de cal e ferrato(VI). As eficiências conseguidas na remoção de O&G pelo tratamento com cal e com ferrato(VI), podem favorecer a disposição do lodo no solo. A retenção de fósforo no lodo tratado com cal, foi maior do que a retenção obtida com uma dose similar de ferrato(VI) no lodo da ETE-ESM e ETE-CUR, e em menor grau no lodo da ETE-SM, onde provavelmente prevaleceu a ação do ferro. No lodo estabilizado com cal e com o ferrato(VI), verificou-se redução nos teores de NTK e amônia, enquanto ocorreu um aumento das concentrações de nitrato, principalmente com a adição de ferrato(VI). A diminuição dos teores de NTK, indicaram perdas de nitrogênio para a atmosfera nos processos de estabilização, ocasionadas pela volatilização de amônia para a atmosfera. A emissão de odores ofensivos,. que são gerados durante o tratamento e manejo do lodo, foi reduzida a um nível aceitável com a estabilização com ferrato(VI) de potássio. O efeito sobre os compostos odoríficos indesejáveis no lodo foi imediato. Verificou-se que o ferrato(VI) de potássio, reune num só produto, os vários produtos químicos, comumente empregados nos métodos de controle de odores no tratamento do lodo. O ferrato(VI) produz elevação de pH, a remoção de sulfeto, através da formação de precipitados com várias formas de íons de ferro, a destruição de produtos odoríficos pelo poder oxidante, podendo transformar os sulfetos em sulfatos (8 níveis de oxidação), a aeração promovida pelo oxigênio liberado na decomposição e o duplo efeito desejável de transformação de amônia em nitrato (8 níveis de oxidação). Este produto pode tomar o lugar do sulfato, agir como um aceptor de elétron e, prevenir o desenvolvimento de substâncias odoríficas. Os resultados dos testes de resistência específica à filtração, indicaram que a capacidade de desaguamento dos lodos pesquisados, variaram de acordo com o tipo de lodo e com os produtos químicos adicionados. Verificou-se que a estabilização com cal e com ferrato(VI), nas doses utilizadas, não foram capazes de imobilizar adequadamente os metais, apesar de alguns se apresentarem em concentrações inferiores à do lodo bruto. Alguns metais tiveram a mobilidade favorecida, principalmente nos lodos tratados com ferrato(VI), provavelmente pela maior destruição de compostos que os complexam. A estabilização química de lodos com cal hidratada ou com ferrato(VI) de potássio, pode promover remoções mais elevadas de coliforme fecal e estreptococo fecal do que a digestão aeróbia, digestão anaeróbia e a compostagem mesofílica. Foram verificados recrescimentos de organismos, tais como, estreptococo fecal e fungos no lodo da ETE-SM tratado com cal, durante o armazenamento de 7 dias, demonstrando a necessidade de aplicar doses maiores de cal que a utilizada no processo padrão (pH > 12, 2 horas). Os lodos estabilizados com ferrato(VI), não apresentaram recrescimentos de organismos, em relação aos valores médios,. durante o armazenamento de 7 dias, com a eficiência aumentando com um tempo de contato mais longo. Verificou-se também, que não é preciso elevar o pH do lodo com ferrato(VI) de pelo menos 12 em 2 horas de contato, para se obter a mesma eficiência, ou até mesmo superior que o processo padrão de estabilização de lodo com cal hidratada. Portanto, o ferrato(VI) de potássio, se mostrou um eficiente desinfetante de lodo, reduzindo em poucas horas, a densidade de organismos indicadores e fungos. Tanto a cal hidratada, quanto o ferrato(VI) de potássio, não se mostraram muito eficientes na inativação de ovos de helmintos.