Nitrous oxide emissions from an intermittent aeration activated sludge system of an urban wastewater treatment plant

Abstract

Recebido em 26/1/12; aceito em 13/7/12; publicado na web em 29/11/12 This study investigated the emission of N 2 O during the sequential aerated (60-min) and non-aerated (30-min) stages of an intermittent aeration cycle in an activated sludge wastewater treatment plant (WWTP). N 2 O emission occurred during both stages; however, emission was much higher during aeration. Air stripping is the major factor controlling transfer of N 2 O from the sewage to the atmosphere. The N 2 O emissions exclusively from the aeration tank represented 0.10% of the influent total nitrogen load and the per capita emission factor was almost 3 times higher than that suggested by the IPCC for inventories of N 2 O emission from WWTPs.

Emissões de óxido nitroso do tanque de aeração de uma estação de tratamento de esgotos com sistema de lodos ativados convencional

“…Esse parâmetro é variável ao longo do dia e pode influenciar diretamente nas emissões de N 2 O. 19,20,22 Em estudo realizado em ETEs de lodos ativados nos EUA, Ahn et al 19 verificaram que a intensidade das emissões de N 2 O foi diretamente proporcional à carga de NT afluente. Em um estudo realizado ao longo de dois dias consecutivos, em escala piloto, Lotito et al 20 observaram que as maiores emissões de N 2 O do tanque de aeração ocorreram em resposta às maiores concentrações de NH 4 + no esgoto afluente.…”

“…Em um estudo realizado ao longo de dois dias consecutivos, em escala piloto, Lotito et al 20 observaram que as maiores emissões de N 2 O do tanque de aeração ocorreram em resposta às maiores concentrações de NH 4 + no esgoto afluente. Em estudo realizado durante seis dias consecutivos em uma ETE de lodos ativados com aeração intermitente, de Mello et al 22 relataram significativa variação diária nas emissões de N 2 O e atribuíram principalmente à carga afluente de NT, em especial NH 4 + . A Figura 3a mostra correlação positiva e estatisticamente significativa entre as emissões médias de N 2 O e as concentrações de NH 4 + no afluente (r = 0,90; n = 6; P < 0,01) ao longo do período de estudo.…”

“…Tal resultado confirma a influência da concentração de NT afluente, principalmente na forma de NH 4 + , na emissão de N 2 O, corroborando com os resultados encontrados por Ahn et al, 19 Lotito et al 20 e de Mello et al. 22 A variação temporal das concentrações de NH 4 + no esgoto afluente da ETE estudada está relacionada com o maior uso da água nos meses de verão e/ou com a entrada de águas pluviais nas redes de coletas de esgoto, intensificando o efeito da diluição do esgoto bruto nessa época do ano, cenário característico de países de clima tropical. A Figura 3b mostra o comportamento sazonal das concentrações de NH 4 + e DBO no afluente, durante o período de estudo, confirmando esta hipótese (Tabela 3).…”

“…A ETE estudada foi a que apresentou os menores FEs médios, balizados na vazão de esgoto, população atendida e carga de NT afluente, em relação àqueles relatados em estudos desenvolvidos no exterior 11,12,19,27 e no Brasil, 18,21,22 bem como em relação aos propostos pelo IPCC 9 e US-EPA. 10 Apesar de a ETE não possuir uma unidade de tratamento terciário, a eficiência alcançada na remoção de NT sugere atuação semelhante às verificadas em ETEs com RBN.…”

“…12,[15][16][17] No caso de ETEs com sistemas de lodos ativados, apesar de, em escala real, ainda não haver um completo entendimento dos mecanismos que levam à emissão de N 2 O, Czepiel et al 13 O presente estudo teve como proposta a continuação de investigações que vêm sendo desenvolvidas no Brasil por nosso grupo de pesquisa em diferentes ETEs de lodos ativados. 18,21,22 Tem como objetivo avaliar a relação entre alguns parâmetros operacionais, tais como concentração de NT afluente à ETE (especialmente NH 4 + ), concentração de demanda química de oxigênio (DQO) e OD, com as emissões de N 2 O do tanque de aeração de uma ETE que utiliza o sistema de lodos ativados convencional, com processo de aeração diferenciado por zonas. …”