Recuperação de fósforo em estações de tratamento de esgoto através da coagulação-floculação e adsorção

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Leite, Camille Nunes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Adsorção; Aluminum sulfate; Biochar modificado; Cationic tannin; Coagulação-floculação; Coagulation-flocculation; Esgoto; Modified biochar; Modified zeolite; Phosphorus recovery; Recuperação de fósforo; Sewage; Sorption; Sulfato de alumínio; Tanino catiônico; Zeólita modificada
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-27042022-150310/

Nas últimas décadas um avanço considerável de novas alternativas tecnológicas de recuperação do fósforo (P) via efluentes e lodos de esgoto tem sido alcançado mundo a fora, algumas já em estágio de implantação em escala real. No entanto, a falsa ideia de que essas fontes são rejeitos, variações das exigências de cada país e estado, bem como a elevada variabilidade composicional dos efluentes, estrutura e metodologia das estações de tratamento (ETEs) inviabilizam a adoção das mesmas na ausência de um estudo pontual. No Brasil, carecem ainda dados e muito pouco é feito sobre a recuperação de nutrientes, sendo os tratamentos ainda pouco eficientes, com águas tratadas ainda ricas em nutrientes e os lodos de esgoto ainda destinados a aterros sanitários. Com base nisso, a presente pesquisa teve como objetivo o estudo de dois distintos mecanismos, coagulação-floculação e adsorção, na melhoria do tratamento da água da ETE Bela Vista na cidade de Piracicaba/SP, quanto aos parâmetros de recuperação de P total e nitrogênio (N) total. Para tanto, na coagulação-floculação foi estudado o emprego do coagulante inorgânico sulfato de alumínio [Al2(SO4)3] e diferentes coagulantes orgânicos a base de taninos catiônicos (extratos da acácia negra) em doses de 5 200 ppm. No processo de adsorção, foram produzidos e caracterizados os adsorventes obtidos a partir de impregnação e tratamento térmico do bagaço-de-cana com cloreto de magnésio e zeólita com cloreto de cálcio (BCMg e ZCa, respectivamente), as massas de adsorvente de 0,5 7 g L-1 de efluente foram estudadas. Pelos resultados, a coagulação-floculação com emprego de doses entre de 25 - 150 ppm de Al2(SO4)3 e polieletrólito aniônico foram capazes de reduzir em mais de 85% a carga de P total, acelerando o processo de decantação e reduzindo os parâmetros de controle como DQO (10 31%) e N- Kjeldahl (25 48%). Com emprego de 3 g L-1 do adsorvente BCMg foi possível atingir valores de P total no efluente tratado na ordem de 0,03 mg P L-1 e 10,6 mg N L-1 de N-Kjeldahl, o que representa mais de 85% e 24% de remoção, respectivamente. Para o caso do emprego de 5 g L-1 de ZCa as reduções de P total e N-Kjeldahl foram superiores a 65% (concentração final de 0,09 mg P L-1) e 45% (7,7 mg N L-1), respectivamente. Como usualmente o destino desses nutrientes é o lodo, o emprego de ambos os processos representa enriquecimento do lodo final, o que pode ter efeitos significativos na reciclagem de nutrientes através do uso do lodo na agricultura. Logo, os processos de coagulação-floculação e adsorção são eficientemente capazes de reduzir P total e N- Kjeldahl, devolvendo uma água ainda mais limpa ao Rio Piracicaba e enriquecendo o lodo. A viabilidade e eficiência de aplicação desses métodos em escala real, bem como o estudo dos efeitos desse enriquecimento do lodo na reciclagem são ainda necessários.