Implementation and optimization of aerobic granule technology for water treatment: tests pilot scale

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biológica (área de especialização em Tecnologias Ambientais)A situação atual da Europa e especificamente em Portugal está a levantar uma série de questões em relação aos fatores de competitividade das empresas nas diversas áreas, entre elas, áreas relacionadas com soluções tecnológicas de tratamento de águas e resíduos. No sentido de dar resposta a esta competitividade, e de forma a cumprir com as maiores exigências da qualidade de efluente tratado, à necessidade de minimização do espaço ocupado pelas ETAR e numa perspetiva de redução dos custos de investimento e de operação e exploração, a tecnologia de grânulos aeróbios surgiu como uma alternativa para as tecnologias de tratamento de águas residuais atualmente implementados, permitindo assim uma maior eficiência global dos processos. Neste contexto, surgiu a oportunidade do estabelecimento de uma parceria entre duas empresas para o estudo da tecnologia de grânulos aeróbios ao tratamento de águas residuais domésticas. De forma a comprovar de forma mais concreta as vantagens associadas à tecnologia, foi implementado um reator na ETAR de Campo/Santo Emilião tendo a operação decorrido ao longo de seis meses. Durante este estudo, foram analisadas as diferentes fases de um processo de formação de grânulos aeróbios tendo também em consideração objetivos de qualidade e eficiência do tratamento propriamente dito, pela análise de parâmetros tais como, a temperatura, o oxigénio dissolvido, o azoto, os nitratos e os sólidos suspensos totais. Ao longo da operação foi possível concluir que, as condições aplicadas ao processo permitiram a formação dos grânulos aeróbios com sucesso tendo sido também possível determinar quais as condições que influenciaram tanto a formação como a eficiência da remoção.The current situation in Europe and specifically in Portugal is raising a number of issues in relation to the competitiveness of companies in various areas, including areas related with technological solutions for waste and wastewater treatment. Regarding this, and in order to meet the highest demands of quality of treated effluent, the need of minimizing the space occupied by plants and a perspective of reducing investment costs and operation and exploration, the technology aerobic granules is an alternative to the technologies of wastewater treatment currently implemented, allowing for greater overall efficiency of the processes. In this context, the opportunity arose to the establishment of a partnership between two companies aiming the use of aerobic granules applied to the treatment of domestic wastewater technology. In order to demonstrate more concretely the advantages of technology, a reactor was implemented in the WWTP Campo/Santo Emilião, having elapsed over six months of operation. During this study, the various stages of the formation process of aerobic granules was studied taking into account the efficiency and quality goals of the treatment itself by analyzing parameters such as temperature, dissolved oxygen, nitrogen, nitrate and total suspended solids. Throughout the operation it was concluded that the conditions applied to the process allowed the formation of aerobic granules successfully being also possible to determine the conditions that influenced both the formation and nutrients removal efficiency