Estudo da utilização de cinzas de biomassa (volantes e de fundo) na remoção de fosfatos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil Engenharia Sanitária

A descarga de águas residuais tratadas com concentrações elevadas de fósforo poderá levar ao aumento da actividade dos produtores primários nas massas de água, resultando em processos de eutrofização. A eutrofização, como um processo de enriquecimento de nutrientes, conduz a alterações da qualidade da água e da estrutura e função das comunidades existentes em meios aquáticos. A presença de concentrações elevadas de Ca, Al e Fe e concentrações reduzidas de metais pesados nas cinzas (volantes e de fundo), produzidas na combustão de biomassa florestal em Leito Fluidizado Borbulhante (LFB), torna-as potencialmente interessantes como meio para a remoção de fósforo presente em águas residuais. Neste âmbito, realizaram-se ensaios de coagulação-floculação com o objectivo de estudar o efeito da adição de cinzas de biomassa (volantes e de fundo) na remoção de fosfatos numa água residual sintética e numa água residual tratada proveniente de uma indústria de pasta e papel. Foi ainda estudada a variação da ecotoxicidade dos sobrenadantes resultantes do tratamento das águas residuais com as cinzas de biomassa. A adição de cinzas volantes, numa razão Sólido/Líquido (S/L) de 3,35 g/L, e de fundo, numa razão S/L de 9,05 g/L, no ensaio com água residual sintética, permitiu atingir remoções de fosfatos superiores a 99% e a 97%, respectivamente. No ensaio com a água residual da indústria de pasta e papel, a adição de cinzas volantes, numa razão S/L de 34,45 g/L, e de fundo, numa razão S/L de 46,59 g/L, permitiu atingir remoções de fosfatos superiores a 97% e 90%, respectivamente. A adição de cinzas permitiu obter boas eficiências de remoção de fosfatos, sem a introdução de concentrações significativas de metais e sem causar ecotoxicidade nos sobrenadantes resultantes do tratamento. Na água residual de pasta e papel, a adição das cinzas volantes e de fundo promoveu igualmente a redução da cor, dos SST, da CQO e da CBO5. No sobrenadante referente à adição de cinzas volantes numa razão S/L de 34,45 g/L, registaram-se percentagens de redução de 73,5%, 87,2%, 71,8% e de 45,5% relativamente aos parâmetros cor, SST, CQO e CBO5, respectivamente. Relativamente ao sobrenadante resultante da adição de cinzas de fundo numa razão S/L de 46,59 g/L, registaram-se percentagens de redução de 46,0%, 79,6%, 46,7% e superior a 90,9% para aqueles parâmetros químicos, respectivamente. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que a utilização de cinzas de biomassa poderá ser uma solução promissora para a remoção de fosfatos no tratamento de águas residuais.