Use of water treatment plant sludge in the treatment of effluent from stabilization ponds

Abstract

As estações de tratamento de água (ETAs) inevitavelmente geram resíduos que devem ser dispostos adequadamente, porém devido as suas características podem ser reutilizados em outros processos, como no polimento do efluente de lagoas de estabilização. O presente trabalho foi desenvolvido com o intuito de utilizar esse resíduo no tratamento do efluente de lagoas de estabilização, que são sistemas que apresentam boa remoção de matéria orgânica, porém baixa eficiência na remoção de nutrientes. Os ensaios foram realizados em equipamento Jar Test onde foram variados as concentrações do resíduo, o gradiente de velocidade, o pH e os tempos de mistura e sedimentação. Foi observada a influência de cada um desses fatores na remoção de fósforo total, nitrogênio amoniacal orgânico, nitrato, DQO, cor verdadeira e turbidez. Para obter volume suficiente para a análise do resíduo formado após adição do resíduo da ETA (RETA) ao efluente da lagoa de maturação, foram realizados ensaios de sedimentação em coluna de acrílico, utilizando o efluente in natura e o efluente com pH modificado para 6,0. O resíduo formado nesse ensaio e o RETA foram caracterizados quanto a estrutura e composição. Os ensaios Jar Test demonstraram que houve maior remoção dos parâmetros fósforo total (48,04%), DQO (49,39%) e cor verdadeira (50,79%), e que os fatores analisados influenciam significativamente na remoção e interagem entre si. Os resíduos dos ensaios de sedimentação e o RETA são constituídos majoritariamente por areia, seguida de silte e argila e suas estruturas são compostas pelos minerais caulinita, haloisita e halite. Concluiu-se que a utilização do RETA para o polimento de efluentes de lagoas de estabilização demonstra ser uma boa alternativa para a disposição desse resíduo auxiliando na remoção de parâmetros de interesse de qualidade de esgoto tratado.Water treatment plants (WTP) inevitably generates waste (WTPS) that must be disposed properly, however due to its characteristics can be reused in other processes such as polishing the effluent of stabilization ponds.This work was developed with the intention of use this waste in the wastewater treatment stabilization ponds, which have good characteristics of organic matter removal, but low efficiency in nutrient removal. Assays were performed in Jar Test equipment, wherethefactors: concentrations of the residue, gradient speed, pH and the time of mixing and sedimentation were varied. It was observed the influence of each factors in the removal of phosphorus, ammonia nitrogen organic, nitrate, COD, turbidity and true color. To obtain sufficient volume for analyze the residue formed after the addition of effluent from maturation pond with water treatment plant sludge (WTPS), sedimentation tests were performed on an acrylic column, using the natural pH of the effluent and a pH modified to 6,0. The residue formed in sedimentation test and the WTPS were characterized as structure and composition. The Jar Test assays showed that there was greater removal of total phosphorus (48,04%), COD (49,39%) and color (50,79%), and that the parameters and the factors had significantly influence in the removal.The waste from sedimentation tests and WTPS consist mainly of sand, silt and clay, and its structures are composed of the minerals kaolinite, halloysite and halite. It was concluded that the use of WTPS to polish the effluent from stabilization ponds proves to be a good alternative to the disposal of this waste, assisting in the removal of quality parameters of treated wastewater