Minimisation and abatement of volatile sulphur compounds on sewage sludge processing

La contaminació atmosfèrica relacionada amb la emissió de males olors s’ha convertit en els darrers anys en un motiu de preocupació social. La proximitat d’instal·lacions causants de males olors com les estacions depuradores d’aigües residuals (EDAR) a les àrees urbanes, agreuja encara més el problema. Els compostos volàtils de sofre (CVS) són un dels principals grups de compostos causants de males olors, especialment en el tractament i processament dels fangs generats a les EDARs. Actualment, existeix una gran varietat d’opcions disponibles per al tractament efectiu de les emissions dels CVS causants de males olors. La present tesi s’ha focalitzat en la minimització de emissions durant el tractament dels fangs i la eliminació mitjançant tractaments a final de procés. En relació als processos de minimització, la investigació ha esta centrada en l’efecte dels condicionants tant químics (clorur de ferro, òxid de calci i polielectròlit) com físics (carbó actiu i cendres volants) en el condicionament dels fangs amb la finalitat de minimitzar les emissions de olors durant l’assecat tèrmic de fangs a baixa temperatura. Els resultats obtinguts han permès optimitzar el procés de condicionament i conèixer els efectes sinèrgics existents entre els condicionants químics sobre les emissions de compostos causants d’olor. Donat que els procediments de minimització no sempre són suficients per mitigar les emissions, és necessari la implementació de tecnologies a final de procés. Per aquest motiu, l’adsorció i els processos d’oxidació avançada (POA) han estat investigats. En primer lloc, s’ha estudiat l’eficiència del UV/H2O2, Fenton, foto-Fenton i ozó en l’oxidació de una solució aquosa que contenia els compostos objecte d’estudi (etil mercaptà, dimetil sulfur i dimetil disulfur) per tal d’avaluar quin dels esmentats tractaments és l’opció més adequada per ser acoblada a un rentador de gasos. Les altes eficiències obtingudes han demostrat que tots els POA estudiats són adequats per a la oxidació dels compostos causants de olor objectes de l’estudi, essent més rellevant per els tractaments de foto-Fenton i ozó. Per altre banda, la possible aplicació dels PAO en sistemes a escala industrial va ser avaluar econòmicament on les limitacions del volum dels reactors i la complexitat de remodelació de la planta van esser un punt important alhora d’establir la opció més viable. Finalment, l’efectivitat dels carbons actius (CA) per a l’adsorció dels CVS va ser estudiada. Amb el suport d’un model predictiu, el qual va permetre establir les interaccions entre els CVS i el CA, i mitjançant proves d’adsorció en dinàmic, s’ha demostrat l’efecte de la presencia dels grups hidroxils a la superfície del CA, millorant així les capacitats d’adsorció del etil mercaptà i del dimetil disulfur en condicions inertes. No obstant, aquest comportament no ha estat establert en presencia de humitat i oxigen, on les presents condicions han dificultat, en la majoria dels casos, la adsorció dels CVS.