Sustainability assessment of sludge and biogas management in wastewater treatment plants using the LCA technique

Revista Ambiente E Água

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ISSN: 1980993X
Editor Chefe: Nelson Wellausen Dias
Início Publicação: 31/07/2006
Periodicidade: Quadrimestral
Área de Estudo: Ciências Agrárias, Área de Estudo: Ciências Biológicas, Área de Estudo: Ciências Exatas, Área de Estudo: Engenharias, Área de Estudo: Multidisciplinar

Sustainability assessment of sludge and biogas management in wastewater treatment plants using the LCA technique

Ano: 2019 | Volume: 14 | Número: 5
Autores: Karina Guedes Cubas do Amaral; Miguel Mansur Aisse; Gustavo Rafael Collere Possetti
Autor Correspondente: Karina Guedes Cubas do Amaral | [email protected]

Palavras-chave: anaerobic reactor, life cycle assessment, wastewater treatment.

Resumos Cadastrados

Resumo Português:

Reatores de manta de lodo anaeróbio de fluxo ascendente (UASB), usados no tratamento de esgoto, geram dois subprodutos que podem ser utilizados: lodo e biogás. O objetivo do presente estudo foi realizar a avaliação da sustentabilidade de quatro diferentes cenários de tratamento e destinação final do lodo biológico e biogás, numa Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), de porte médio, localizada no Sul do Brasil. Nesta Estação o lodo é higienizado, pela Estabilização Alcalina Prolongada, e disposto na agricultura (cenário base). O cenário 1 corresponde a utilização do biogás para a secagem do lodo e este destinado na agricultura. Nos cenários 2 e 3, o calor da combustão do lodo é utilizado para a secagem e higienização, sendo no cenário 3, as cinzas destinadas para aterro.  A avaliação dos impactos ambientais foi realizada através da avaliação do ciclo de vida, utilizando-se como método de avaliação o ReCiPe 2016. Para a avaliação social foram utilizados os indicadores da avaliação de ciclo de vida social, adaptados e desenvolvidos para ETEs, a avaliação econômica foi realizada através da análise dos custos do ciclo de vida. Para a avaliação global da sustentabilidade, foi utilizado o método Dashboard of sustainability. Com relação à avaliação global da sustentabilidade, o cenário 1 obteve a maior pontuação (678 pontos) (melhor cenário) no DoS. A dimensão que favoreceu esse cenário foi a ambiental, onde os indicadores de acidificação terrestre e formação de ozônio, ecossistema terrestre foram os indicadores que apresentaram uma pontuação mais elevada, em comparação com os demais cenários. O cenário base apresentou a menor pontuação (pior cenário) (375 pontos).

Palavras-chave: avaliação do ciclo de vida, estação de tratamento de esgotos, reatores anaeróbios.



Resumo Inglês:

Upflow anaerobic sludge blanket reactors (UASBs) used in sewage treatment generate two useful byproducts: sludge and biogas. This study evaluated the sustainability of four different scenarios for the treatment and final destination of biological sludge and biogas in a medium-sized wastewater treatment plant (WWTP) in South Brazil. At this plant, the sludge is sanitized by Prolonged Alkaline Stabilization and applied to agriculture (base scenario).  Scenario 1 is about biogas use to dry sludge, which is taken to be used in agriculture. In Scenarios 2 and 3 the heat of the sludge burning is used for drying and sanitation. Finally, in Scenario 3 the ashes are destined to landfills. An environmental impact assessment was performed through life-cycle assessment using the ReCiPe 2016 evaluation method. Social life-cycle assessment indicators, adapted and developed for WWTPs, were used for social assessment. Economic assessment was performed through the analysis of life-cycle costs. The dashboard of sustainability (DoS) method was used for global assessment of sustainability. For overall sustainability assessment, Scenario 1 had the highest score (678 points) (best scenario) in the DoS. The environmental dimension was what facilitated this scenario. For this dimension, the following indicators presented the highest points when compared to the other scenarios: soil acidification, ozone formation, terrestrial ecosystem. The base scenario had the lowest score (worst case scenario) (375 points).