Análise de sensibilidade do Modelo WATER9: emissões odorantes em superfícies líquidas passivas presentes em estações de tratamento de esgotos

Abstract

Estações de tratamento de esgotos dotadas de superfícies líquidas passivas são potenciais fontes de emissão de odores. Com o intuito de auxiliar na minimização de possíveis impactos provenientes de compostos odorantes, modelos matemáticos empíricos vêm sendo desenvolvidos a fim de estimar emissões e atuar na prevenção de incômodos ocasionados por estes. Tendo como foco o modelo WATER9, proposto pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA), o presente trabalho avaliou os desvios originados a partir do uso do diâmetro efetivo como parâmetro de pista do vento no cálculo do coeficiente global de transferência de massa para superfícies líquidas passivas em estações de tratamento de esgotos. De modo particular, a presente análise incorporou a influência de diferentes valores de velocidade do vento, difusividade molecular e constante da Lei de Henry. As análises para o cálculo dos coeficientes de transferência de massa foram desenvolvidas para 1000 velocidades de vento, estimadas pelo Método de Monte Carlo, três Estações de Tratamento de Esgotos com características distintas e seis diferentes compostos de relevância ambiental. Os desvios para o cálculo do coeficiente de transferência de massa na fase líquida (kL) induzidos pelo uso do diâmetro efetivo como pista do vento foram significantemente mais sensíveis, devido ao uso de diferentes formulações pelo modelo WATER9, dependendo da faixa da razão pista do vento por profundidade do tanque (F/D). Os desvios relativos para o coeficiente de transferência de massa na fase gasosa (kG) foram encontrados relativamente inferiores, equivalendo a 14,38% para o ácido acético e 16,54% para o ácido fórmico, em suas maiores proporções. Assim sendo, compostos voláteis, como o benzeno e o sulfeto de hidrogênio, cuja emissão é dominada pelas condições da fase líquida, apresentaram os maiores desvios relativos no valor do coeficiente global de transferência de massa (KL), sendo os extremos positivos representados por 148,55% e 124,80%, respectivamente. A velocidade do vento teve influência direta nos desvios de KL para todos os tipos de compostos analisados. No entanto, este parâmetro apresentou ser mais representativo para os compostos que apresentam dominância pela fase líquida.