Simulação de um sistema de tratamento de águas residuais de lamas ativadas

A modelação matemática de Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) tem sido uma ferramenta de enorme utilidade nas fases de projeto e de exploração destas estruturas de tratamento. O presente estudo teve por objetivo principal construir um modelo matemático da ETAR de Bragança, em particular do seu tratamento biológico de lamas ativadas, com vista a avaliar, compreender e otimizar o seu desempenho. A construção do modelo foi efetuada com recurso ao ambiente de simulação WRc STOAT 5.0. O processo de lamas ativadas foi descrito pelo modelo de referência ASAL3. O modelo construído foi calibrado e validado com base em dados experimentais de 2015, obtidos no âmbito do programa de controlo analítico da ETAR. O modelo foi ainda utilizado para avaliar a qualidade do efluente em resposta a alterações do caudal e composição do afluente, a alterações de condições operacionais e a outras alternativas de tratamento. O modelo mostrou-se bastante adequado na descrição da evolução mensal da qualidade do efluente final da ETAR relativamente aos parâmetros Sólidos Suspensos Totais (SST) e Carência Bioquímica de Oxigénio (CBO5), embora apresente uma tendência para os subestimar em 1,5 e 3,5 mg/L, respetivamente. Em relação ao azoto total, os valores simulados aproximaram-se dos valores reais, quando se aumentaram as taxas de recirculação interna para 400%, um fator de cerca de 4 vezes superior. Os resultados do modelo e dos cenários mostram e reforçam o bom desempenho e a operação otimizada da ETAR em relação a remoção de SST e CBO5. Em relação ao azoto total, a ETAR não assegura de forma sistemática uma eficiência elevada, mas apresenta um bom desempenho, face ao que o modelo consegue explicar para as mesmas condições operacionais. Através do estudo de cenários procurou-se encontrar alternativas de tratamento eficientes e viáveis de remoção de azoto total, mas não se identificaram soluções que assegurassem decargas de azoto abaixo dos limites legais. Os melhores resultados que se alcançaram para a remoção deste contaminante estão associados ao aumento das taxas de recirculação interna do sistema pré-anóxico existente e a uma configuração do tipo Bardenpho de quatro estágios com alimentação distribuída, em proporções iguais, pelos dois estágios anóxicos. Outras soluções que envolvam tecnologias distintas podem e devem ser equacionadas em projetos futuros que visem a melhoria de eficiência de remoção de azoto da ETAR.

Dephosphorization of Iron Ore through Bioleaching

Phosphorus, as phosphate, is frequently found as a constituent of many of the world iron resources. Phosphorus is an extremely harmful element found in iron ore used as a raw material in the steelmaking process because it will affect the quality of iron and steel products. Allowable phosphorus concentration in high quality steel is usually less than 0.08%. Dephosphorization of iron ore has been studied for a long time. Although there are described physical beneficiation and chemical leaching processes, involving inorganic acids, to reduce phosphorus content of iron ores, these processes have several limitations such as poor recovery, require high energy quantity, capital costs and cause environmental pollution. Use of microorganisms in leaching of mineral ores is gaining importance due to the implementation of stricter environmental rules. Microbes convert metal compounds into their water soluble forms and are biocatalysts of leaching processes. Biotechnology is considered as an eco-friendly, promising, and revolutionary solution to these problems. Microorganisms play a critical role in natural phosphorus cycle and the process of phosphate solubilization by microorganisms has been known for many years. This study was performed to analyze the possibility of using bioleaching as a process for the dephosphorization of an iron ore from Northeast of Portugal. For bioleaching, Acidithiobacillus ferrooxidans bacterium were used. For this study two experiments were done with different conditions, which lasts 6 weeks for first experiment and 5 weeks for second experiment. From the result of these preliminary studies, it was observed that for first experiment 6.2 % and for second experiment 3.7 % of phosphorus was removed from iron ore.