Wastewater treatment sludge management: composting, agricultural recovery and landfill

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biológica (área de especialização em Tecnologia do Ambiente)Com o objetivo de contextualizar atualmente a oferta para tratamento das lamas de ETAR, existem várias possibilidades para o tratamento deste resíduo. Pelas características agronómicas das lamas, a valorização agrícola apresenta as melhores vantagens tanto para o produtor como para o agricultor para enriquecimento dos solos. O facto de ser a mais económica também traz consequências negativas como aplicação descontrolada promovendo o risco de contaminação de solos. O tratamento por compostagem é visto como uma estabilização das lamas que aproveita todas as vantagens agronómicas, com a segurança de um produto acreditado. O aproveitamento do potencial energético das lamas por vias da incineração obriga-se a tratamentos prévios, traduzindo-se deste modo num incremento dos custos. A eliminação por deposição em aterro apresenta-se como possibilidade derradeira por ser contrária às orientações estratégicas nacionais e comunitárias. No contexto do arranque de uma unidade de compostagem focada no tratamento de lamas de ETAR pertencente à empresa Semural WE, implementou-se uma produção à escala piloto, para definir as condições para a produção à escala industrial. As variáveis principais do processo, nomeadamente o estruturante, na sua qualidade e quantidade, pH, humidade, temperatura, e arejamento foram estudadas. A alteração do pH não é substancial, mantendo-se próximo de valores neutros. O teor de humidade não pode ultrapassar valor na ordem dos 65 %, caso contrário a eficiência do processo é menor. A casca de pinheiro manifestou-se como sendo um estruturante de qualidade para auxiliar a compostagem, que deve ser aplicado num valor de 50 % em peso. O composto produzido à escala piloto, pertence à classe II, podendo ser aplicado nas culturas em geral, mas não podendo ultrapassar as 25 t/ha, nem a aplicação de mais de 150 t/ha/ano. Devido ao grau de maturação obtido, V, este pode ser incorporado num período inferior a 3 semanas, antes da sementeira ou plantação Relativamente à valorização agrícola de lamas, esta prática para fertilização de solos recorrendo às lamas de depuração é pouco conhecida, no interior norte dos pais, e por conseguinte de difícil aceitação por parte dos agricultores Contudo, foram angariados cerca de os 238,06 ha, os quais serão suficientes para se proceder à valorização das 4268 toneladas de lamas de depuração, produzidas pelas diferentes ETAR geridas pela empresa.With the goal of contextualize what is being offered nowadays for the treatment of sewage sludge, several options emerge as a possibility. For the agronomic characteristics of sludge, its agricultural appreciation presents great benefits in soil enrichment for both the producer and the agriculturist. Due to the fact that it is the cheapest option it also brings negative aspects, there’s the tendency of an abusive utilization that will increase the risk of soil contamination. Treatment by composting is seen as a stabilization of the sludge that takes advantage of its agronomic characteristics, with the safety of an accredited product. The utilization of the energetic potential of sludge by means of incineration, requires a pre-treatment that will result of an increment in costs. Elimination by landfilling presents itself as the last resort option, since it is contrary to the national e community strategic orientations. In the context of the start of a composting unit by Semural WE focused on the sewage sludge treatment, it was implemented a pilot scale production in order to define the production conditions for an industrial scale. The main variables of the process, namely the structuring substance, in its quality and quantity, pH, humidity, temperature and aeration were studied. The pH change it’s not significant, since values keep close to neutral. Humidity level cannot go over values of 65 %, otherwise the process efficiency decreases. Pine bark has proven to be a quality structuring substance to assist composting process, it must be applied in a value of 50 % in weight. The compost produced in a pilot scale, belongs to class II, it is possible to be applied in most of the cultures, but not more than 25ton/ha or more than 150ton/ha/year. Due to the obtained degree of ripeness, V, it may be incorporated in a period shorter than three weeks, before the sowing or planting. Regarding sludge agriculture appreciation, this soil’s fertilization practice resorting to sewage sludge it’s little known in the center north of the country and, therefore hard to accept by the farmers in the region. However, about 238,06 ha of land were acquired, and this will be enough to proceed with the valorization of the 4268 tons of sewage sludge, produced by the several sewage plants managed by the company in study