Recuperação de fósforo de efluente doméstico após tratamento secundário por adsorventes em reatores de fluxo contínuo

Abstract

Os lançamentos de efluentes nos corpos hídricos causam impactos negativos sobre os ecossistemas aquáticos e os diversos usos da água. Contudo, muitos compostos que estão presentes em águas residuárias poderiam ser reaproveitados como matéria prima na produção de fertilizantes. A presente dissertação avaliou a capacidade de remoção de fósforo de esgotos por cinco diferentes adsorventes em reatores de fluxo contínuo ascendente. Os reatores possuíam 44 mm de diâmetro interno e altura do leito adsorvente de 500 mm. Os adsorventes utilizados foram rocha dolomita moída (PA), rocha dolomita moída calcinada (QB), casca de ovo moído e calcinada (TE), concha de ostra moída (RC) e concha de ostra moída e calcinada (SD). Os afluentes aos reatores foram constituídos pelo efluente do decantador secundário da uma estação de tratamento de esgotos domésticos sendo ajustadas as concentrações de fósforo. Os resultados obtidos indicam que todos os materiais testados apresentaram alguma remoção do fósforo. O adsorvente QB removeu 98% do fósforo total e 99% de ortofosfato. O adsorvente SD removeu 99% do fósforo total e 99% de ortofosfato. O adsorvente TE removeu 97% do fósforo total e 98% de ortofosfato. O resíduo resultante do material adsorvente oriundo dos reatores possui características agronômicas altamente desejáveis. Seria possível recuperar acima de 500 quilogramas de fósforo por dia na ETE em que foi coletado o efluente reduzindo 90% do fósforo efluente remanescente, caso fosse instalado um sistema de adsorção após o tratamento secundário.

The discharge of effluents into water bodies causes negative impacts on aquatic ecosystems and the various uses of water. However, many compounds that are present in wastewater could be reused as raw materials in the production of fertilizers. This dissertation evaluated the ability to remove phosphorus from sewage by five different adsorbents in continuous upward flow reactors. The reactors had an internal diameter of 44 mm and an adsorbent bed height of 500 mm. The adsorbents used were grounded dolomite rock (PA), grounded calcined dolomite rock (QB), grounded and calcined eggshell (TE), grounded oyster shell (RC), grounded and calcined oyster shell (SD). The affluents to the reactors were made up of effluent from the secondary clarifier of a wastewater treatment plant adjusted for the target phosphorus concentration. The results obtained indicate that all tested materials showed some phosphorus removal. The QB adsorbent removed 98% of total phosphorus and 99% of orthophosphate. The SD adsorbent removed 99% of total phosphorus and 99% of orthophosphate. The TE adsorbent removed 97% of total phosphorus and 98% of orthophosphate. The residue resulting from the adsorbent material from the reactors has highly desirable agronomic characteristics and it would be possible to recover more than 500 kilograms of phosphorus per day in the WWTP where the effluent was collected reducing 90% of the remaining effluent phosphorus, if an adsorption system were installed after secondary treatment.