Este trabalho pretendeu contribuir para um melhor desempenho da operação dos MULTIFLO linhas primárias e linha de espessamento da ETAR de Alcântara. De facto, a otimização realizada permitiu aprofundar os conhecimentos do órgão de tratamento MULTIFLO, no que diz respeito ao doseamento de reagentes e das variáveis de operação que lhe estão associadas.
Na linha primária MUTLIFLO 3, através de ensaios Jar Test, conseguiram-se obter novas gamas de dosagens para o coagulante e floculante, as quais foram testadas em ensaios industriais, e permitiram otimizar esta linha do tratamento primário. Os ensaios industriais realizados, nesta linha de tratamento, tiveram como base a alteração de diversas variáveis processuais afim de se obter um perfil comparativo com outra linha, MULTIFLO 2, na qual se mantiveram os valores parametrizados pela ETAR.
Uma das variáveis estudadas foi a turvação efluente do MULTIFLO 3, que apresentou menores valores, comparativamente, à outra linha primária. O período da tarde em ambas as linhas, apresentou os valores mais elevados de turvação, enquanto que o da manhã apresentou valores mais baixos. Este facto, deve-se, sobretudo, à maior carga afluente de SST no período da tarde, comparativamente, aos restantes períodos de operação.
Através da turvação medida nos ensaios e dos resultados dos SST fornecidos pelo laboratório da empresa, calcularam-se as eficiências de remoção de sólidos para as duas linhas primárias em estudo. Os cálculos efectuados permitiram concluir que as eficiências de remoção acompanharam os mesmos resultados que o estudo das turvações efluentes, não se tendo verificado diferenças significativas entre o MULTIFLO 2 e 3.
A produção de lamas espessadas nas linhas primárias, também, foi considerada como objecto de estudo, para esta dissertação, o qual se baseou na alteração das taxas de extração. O caudal de lamas não afetou, directamente, a turvação efluente, apesar de se ter testado o aumento e a diminuição durante os meses de ensaios. A matéria seca, que está relacionada com a altura do manto de lamas, também, não afectou a turvação efluente.
O último teste realizado à linha primária foi a recirculação de lamas espessadas, o qual permitiu concluir que que não existem vantagens ao utilizar este processo.
Paralelamente, aos ensaios industriais, efetuou-se uma avaliação económica, na qual se analisaram os consumos e custos de reagentes na operação das linhas primárias. Os resultados indicaram que o MULTIFLO 3 deteve um menor consumo de reagentes, comparativamente, ao MULTIFLO 2, com uma diferença de, aproximadamente, 33% de coagulante e 59% de floculante. Para isso, compararam-se os consumos reais da operação aos consumos propostos calculados, a partir das dosagens ótimas determinadas nos ensaios Jar Test.
Ao comparar o custo real do MULTIFLO 3 ao do 2, concluiu-se que em ambos os reagentes o custo do MULTIFLO 3 foi sempre inferior, com cerca de 33% de diferença no
coagulante e 59% no custo de floculante. Que, em termos numéricos, significariam uma poupança diária de 88 euros, ou seja, cerca de 307 euros para todas as linhas do Tratamento Primário.
O custo proposto no MULTIFLO 3 na gama de dosagem baixa também foi sempre inferior ao custo real do MULTIFLO 2, ou seja, mesmo que o custo real do MULTIFLO 3 se aproxime ao do proposto, este continuou a ser mais vantajoso que o MULTIFLO 2. Concluiu- se, também, que não seria vantajoso utilizar a gama de dosagem alta, pois os custo associado à sua utilização foi sempre superior ao do MULTIFLO 2, logo não se considerou esta dosagem para comparação.
Para completar esta avaliação económica, utilizou-se o método dos consumos mensais para a avaliação económica nas linhas primárias, para os anos de 2014 e 2015, o qual permitiu concluir que, alterando as dosagens de reagentes em, apenas, uma linha de tratamento, se pouparia cerca de 23% em reagentes para os três meses de ensaios, isto é, em termos numéricos, cerca de 18 mil euros.
Relativamente aos indicadores de consumos, as alterações efetuadas permitiram ter uma poupança de 279 g de Cloreto Férrico/m3 e 14 g de Polímero/m3 de água residual afluente
ao MULTIFLO 3, para um caudal afluente médio diário de, aproximadamente, 32 650 m3.
Também, se realizaram ensaios Jar Test para a linha de espessamento da ETAR de Alcântara, tendo resultado dosagens de reagentes de acordo com o funcionamento do tratamento de lamas (sem desidratação, com 1 centrífuga em funcionamento e com 2 centrífugas em funcionamento).
Através das alterações efetuadas, melhoraram-se os parâmetros processuais do funcionamento do MULTIFLO 5, nomeadamente, a turvação diária do efluente. O período com os valores de turvação mais elevada foi o da noite, que corresponde ao cenário proposto para a utilização de 2 centrífugas na desidratação de lamas. Os melhoramentos conseguidos refletem numa diminuição da turvação média diária do efluente de 239 NTU para 124 NTU.
Estudaram-se mais três variáveis no MULTIFLO 5: o pH, o caudal de extração de lamas e a matéria seca. Acerca do pH, efetuaram-se alguns ensaios com Cal apagada, para o seu controlo, mas esse estudo não se cinge ao âmbito desta dissertação, sendo apenas uma proposta para uma possível aplicação futura. O caudal de lamas acompanhou, sempre, as variações da matéria seca, o que era expectável devido à ligação que existe entre as duas variáveis. O mesmo caudal não acompanhou o aumento e a diminuição da turvação efluente, ou seja, não permitiu averiguar se a extração no MULTIFLO 5 não estaria a ser a correcta, levando ao arrastamento de sólidos para o efluente. Este facto possivelmente pode ocorrer, pois a taxa de extração é um factor limitante, que não acompanha as variações de cargas dos SST afluentes, e isso faz com que o caudal de lamas seja sempre o mesmo ao longo do dia. Por outro lado, as constantes mudanças do caudal afluente no MULTIFLO 5, que neste caso apenas se diminui, faz com que o tempo de residência aumenta, contribuindo assim que exista
maiores probabilidades na saída dos SST pelo efluente decantado. Este facto é apoiado, pelo estudo da variação do caudal afluente comparada à variação da turvação efluente.
À semelhança das linhas primárias, também se efetuou uma avaliação aos consumos e custos dos reagentes nesta linha de tratamento. A dosagem alta do cenário proposto teria sempre um maior consumo e por sua vez um maior custo para os dois reagentes. Relativamente à dosagem baixa para os dois reagentes, esta estaria sempre próxima dos custos reais, mas com maiores valores se o modo de Lamas- fosse utilizado. Se não o fosse, o
consumo real já não seria o mais benéfico para a ETAR, porque conduziria a uma menor eficiência de tratamento. Como a utilização do modo de Lamas- foi alternado, o resultado, em
percentagem, da diferença entre o consumo/custo real e o proposto dosagem baixa não é o correto, pois ambos tiveram variações parecidas.
À semelhança do que foi realizado para as linhas primárias em estudo, utilizou-se o método dos consumos mensais para a avaliação económica da linha de espessamento. E neste caso, as alterações feitas permitiram poupar cerca de 58 mil euros, 50%, em reagentes para os três meses de ensaios, comparativamente ao mesmo período de tempo no ano de 2014.
Ao comparar os cenários reais sem alterações e com alterações (ensaios industriais), conclui-se que se pouparia, com as alterações efetuadas, cerca de 35% de coagulante e 51% de floculante, permitindo assim poupar, aproximadamente, 349 euros por dia.
Relativamente aos indicadores de consumo, estes refletem uma poupança de 7805 g de Cloreto Férrico/m3 e 73 g de Polímero/m3 de águas afluentes das lavagem dos biofiltros, para