L’ICRA presenta el treball “Monitorització i predicció de les emissions de sulfhídric i metà en els sistemes de clavegueram a ciutats mediterrànies”.

Destaquem

ICRA

Web projecte SGHGEMS

Web projecte GEISTTAR

• Introducció
• Resultats inicials
• Autors

Introducció

Els sistemes de clavegueram (o col·lectors) són un component molt important en la gestió d’aigües residuals urbanes i d’aigües pluvials, que tenen com a funció principal el transport d’aquestes aigües fins a les plantes de tractament o directament al medi receptor. Tot i això, la naturalesa i la composició de l’aigua residual porta associada una sèrie de complexes transformacions químiques i bioquímiques que passen als col·lectors.

Quan en el sistema de clavegueram prevalen condicions anaeròbiques, el sulfat present a l’aigua residual és reduït a sulfhídric mitjançant un grup de microorganismes anomenats bacteris sulfato reductors. L’acumulació d’H₂S a l’atmosfera dels col·lectors produeix els efectes perjudicials següents:

• olors molestes al voltant dels col·lectors,
• riscos per a la salut per causa de la toxicitat de l’H₂S a concentracions altes i
• formació d’àcid sulfúric i corrosió accelerada del sistema de clavegueram i zones d’entrada en les plantes de tractament de les aigües residuals.

Així doncs, l’acumulació d’H₂S té un impacte profund en la integritat estructural de la xarxa de clavegueram i en el seu entorn, en el funcionament i costos de manteniment de les plantes de tractament d’aigües residuals. Els costos de reparació i canvi de les parts que la corrosió destrueix també són elevats i augmenten proporcionalment amb el diàmetre de la canonada i la profunditat en què es troba.

D’altra banda, pel que fa al metà (CH₄) també es produeix i s’acumula en sistemes de sanejament. El CH₄, a part de ser explosiu en baixes concentracions, és un dels principals compostos contribuents a l’efecte hivernacle, amb un cicle vital de 12 anys i un potencial d’escalfament global prop de 21-23 vegades més gran que el CO₂. Fins fa poc, les emissions de CH₄ des de col·lectors no s’havien considerat en els inventaris de gasos amb efecte hivernacle.

En el context mediterrani, el sulfhídric i el metà procedents de col·lectors encara no s’ha inclòs en la gestió integral dels sistemes d’aigua urbans (UWS), tot i els impactes que esmentats. El clima de la regió mediterrània presenta les condicions idònies per patir un augment de les emissions perjudicials des dels col·lectors, amb un augment de l’activitat bacteriana per causa de la temperatura i una disminució de la qualitat de l’aigua residual en períodes de sequera.

Resultats inicials

Els resultats inicials han estat els següents:

• S’observa que les concentracions d’H₂S dissolt detectades en l’aigua residual són importants i augmenten a mesura que l’aigua s’apropa a la planta de tractament d’aigües residuals (EDAR). Els resultats de la caracterització físicoquímica s’introdueixen en el model UQ-SeweX per predir la concentració d’H₂S en el Punt 3. Es va comprovar que el model prediu de manera acurada aquestes concentracions, comparant amb mesures del sistema. D’acord amb aquest model matemàtic es desenvoluparà millor el mode d’operació per reduir aquestes concentracions amb la dosificació de productes com nitrat, oxigen, sals fèrriques o alcalines.

 

• Així mateix, també es va detectar un increment en la concentració de CH₄ dissolt a l’aigua residual en el seu camí cap a l’EDAR de l’Escala. La mitjana de les concentracions a l’estació de bombeig eren de 2,1 mgCH₄/L, mentre que a l’entrada de la planta eren de  6,2 mgCH₄/L. El model UQ SeweX reprodueix acuradament les variacions de concentració de CH₄ detectades en el sistema. Cal remarcar la variabilitat diària de les concentracions de CH₄ màximes entre les 7.00-8.00 h del matí (properes a 10) i mínimes entre les 16.00-17.00 h de la tarda (properes a 5.00 h), que està directament relacionada amb el temps de retenció hidràulic de l’aigua residual a la canonada.

En una segona fase del treball s’utilitzarà el model UQ SeweX per trobar les mesures necessàries per reduir les emissions de H₂S i CH₄ al mateix temps que es redueixen els costos d’operació actuals del sistema de sanejament. L’objectiu final és l’aplicació d’aquestes mesures.

El treball s’emmarca dins el projecte europeu Marie Curie SGHGEMS FP7-People-2010-RG-277050, Sulfide and Green House Gas Emisions from Mediterranean Sewers i el projecte nacional CTM2011-27163 GEISTTAR, Gases de Efecto Invernadero en los Sistemas de Transporte y Tratamiento de Aguas Residuales: evaluación de las emisiones.

Autors

Redactat per: Marga Torre

Per saber-ne més:Comunicació ICRA