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Nesta segunda campanha de ensaios, foram efectuados ensaios de respirometria no

Strathtox de maneira semelhante aos realizados na FCT, como explicitado no protocolo

realizado (anexo H). Esta campanha de ensaios pode ser dividida em três etapas distintas dependendo dos parâmetros que se pretende calcular, como exposto na tabela H.1.

Os ensaios efectuados no âmbito desta dissertação não puderam ser realizados com a mesma amostra devido a limitações temporais. No dia 16 de Julho realizaram-se as etapas do período exógeno (μAmax e μHmax) em 2 reactores (stock flask dividido) com 60 mL de afluente e

60 mL de lamas recirculadas cada um; no dia 30 de Julho realizou-se a etapa do período endógeno (b*H) num único reactor com 150 mL de afluente e 150 mL de lamas recirculadas

(amostras do dia 29). O afluente usado foi para diluir as lamas, tendo-se posteriormente mantido o ensaio em arejamento durante uma quantidade de tempo comparável aos ensaios da FCT para se deixar de consumir o substrato. Os procedimentos pormenorizados efectuados para cada uma das etapas do ensaio encontram-se no protocolo em anexo.

5.5.1. Resultados

No ensaio do período exógeno só um dos eléctrodos encontrava-se calibrado e portanto só se recolheu um ponto para cada reactor, mas no ensaio do período endógeno houve três eléctrodos correctamente calibrados, pelo que os OUR foram recolhidos em triplicado e tomou- se a média dos três valores para os cálculos.

Os valores de CQO, amónia e nitratos foram determinados em laboratório por volumetria (ISO 6060:1989), volumetria (PTA-05 (2014-06-02)) e espectrofotometria de absorção molecular (PTA-08 (2012-06-20)), respectivamente.

A tabela 5.10 apresenta os resultados finais dos cálculos. Como o tratamento de resultados é maioritariamente idêntico ao realizado na FCT e está explícito no protocolo, as tabelas referentes aos passos intermédios do tratamento de resultados e dos resultados experimentais recolhidos no Strathtox encontram-se no anexo J.

Tabela 5.10 - Resultados finais do ensaio de respirometria no Strathtox e comparação com os resultados dos ensaios na FCT. O valor do bA (a verde) é a média da gama de

valores típicos do modelo ASM1, não foi determinado experimentalmente

Resultados finais

Parâmetro Valor Strathtox _(16-Jul) Valor FCT _(16-Fev) Valor FCT _(18-Fev) Unidades _ASM1 Valores [37] _literatura Valores da [8] [51]

YH 0,549 0,739 0,677 g/g 0,67 0,38 - 0,75

fP 0,101 0,061 0,075 adim. 0,08 ---

Primeiro OUR (heterotróficos) 85,00 39,629 37,769 gO2/m3.h --- ---

Primeiro OUR (hetero+auto) 89,10 62,566 48,423 gO2/m3.h

DO2 total (heterotróficos) 86,183 58,022 71,840 gO2/m3 --- ---

bH 1,066 4,810 2,152 dia-1 0,2 - 0,62 0,05 - 1,6

XBH 510,112 201,741 404,606 mg/L --- ---

μHmax 4,864 13,369 4,700 dia-1 3 - 6 0,6 - 13,2

5.5.2. Discussão dos resultados

No ensaio respirométrico do dia 16 de Julho (período exógeno) não houve nitrificação _– isto é evidenciado pela baixa diminuição de amónia e baixo aumento de nitrato e pelos OUR baixos dos organismos autotróficos, havendo portanto uma baixa percentagem de organismos autotróficos em termos de respiração (o primeiro OUR dos autotróficos representou cerca de 4% do primeiro OUR dos heterotróficos) e baixo valor de DO2 total. Assim, os resultados dos

parâmetros que correspondem aos organismos autotróficos (YA, XBAe μA) não são fiáveis e não

estão representados na tabela 5.10. Com efeito, comparando com o ensaio realizado na FCT, a concentração de biomassa autotrófica (XBA) está muito baixa (45,683) e o rendimento de

biomassa autotrófica (YA) está muito elevado (0,967), se bem que o valor máximo do parâmetro

cinético dos organismos autotróficos (μAmax) aparenta estar dentro da gama (0,663). Esta

situação é semelhante ao ocorrido no dia 18 de Fevereiro. Note-se que para o coeficiente de decaimento autotrófico, bA, assumiu-se o valor típico do modelo ASM1 (a verde).

Por outro lado, como se pode ver nos resultados apresentados na tabela, o rendimento de biomassa heterotrófica (YH), a fracção de biomassa convertida a matéria inerte (fP), o

coeficiente de decaimento heterotrófico (bH), e o parâmetro cinético (μHmax) estão dentro da

gama prevista, apesar da concentração de biomassa heterotrófica (XBH) encontrar-se um pouco

mais elevada que o ensaio realizado na FCT. A sensibilidade do valor do XBH para o valor do

bH, juntamente com insuficiente rigor na obtenção do bH, podem explicar este problema.

Mais uma vez não se verifica uma razão de um quinto a um terço entre a biomassa autotrófica e heterotrófica, sendo a biomassa autotrófica demasiado pequena desta vez (aproximadamente um décimo da heterotrófica). Como já foi referido, o washout da biomassa autotrófica, que pode ocorrer por morte destes organismos resultante de um baixo nível de oxigénio no tanque biológico ou pela toxicidade das descargas industriais na ETAR, pode explicar este rácio mais pequeno e a baixa nitrificação.

Verificou-se que no período endógeno a concentração de oxigénio dissolvido lida pelo eléctrodo tem bastante ruído, porque são valores bastante baixos. Isto pode distorcer o valor de b*H e consequentemente o bH– assim, um dos pontos obtidos durante o período endógeno foi

ignorado para não dar uma tendência crescente dos OUR endógenos.

Como já foi dito, certos factores externos que estão fora do controlo podem influenciar os resultados dos ensaios:

 Homogeneização incompleta das amostras introduzidas nos vials;

 Composição das lamas (descargas industriais ou outros compostos, lamas de dias diferentes, outros compostos);

 Não se realizaram os ensaios de análise de sensibilidade todos ao mesmo tempo, resultando em tempos de repouso das lamas ligeiramente diferentes;

 No último caso, diferenças entre a montagem da FCT-UNL e o Strathtox (por exemplo, a montagem da FCT-UNL teve recirculação do fluido);

 Como já foi dito, os ensaios foram realizados com amostras diferentes porque não houve disponibilidade para fazer com a mesma amostra, podendo-se traduzir numa distorção dos valores pelas razões acima mencionadas.

 As análises de amónia e nitrato podem ter algum erro associado ao desfasamento entre a leitura dos declives e a realização da análise desses compostos, sendo mais significativa para o primeiro OUR.

 Como o stock flask não tem sistema de agitação, a biomassa vai ficando acumulada nas paredes. Isto pode resultar em menos biomassa em suspensão, resultando em amostras mais diluídas.

 Note-se também que o 1º OUR lido pelo sistema Strathtox teve possivelmente menos atraso temporal que o 1º OUR dos ensaios da FCT.

5.6. Propostas de adaptação do respirómetro para optimização dos ensaios