UALGORTIMO Edição Especial - Special Edition UALGOSpecial edition | Page 56

Abstract — Some wastewater treatments generate wastewater with high pH (> 10 ), for example chemical precipitation with hydrated lime treatment . These wastewaters are unsuitable for some sequence treatment processes within a wastewater treatment plant , are unstable and prone to calcium carbonate , CaCO 3 ( widely known as limestone ) precipitation in the distribution pipelines . Thus , lowering the pH becomes important . This reduction can be done with acids ( e . g . H 2 SO 4 or HCl ) or with CO 2 injection . The use of acids compared to CO 2 injection has some disadvantages , such as equipment corrosion and high economic cost . On the other hand , the transport / storage of CO 2 to the treatment site also represents a cost for the company . Atmospheric CO 2 sequestration emerges as a more ecologically and economically sustainable solution to reduce pH , and simultaneously contributes to the mitigation of greenhouse gases . In this work , the mechanisms of atmospheric CO 2 sequestration will be known as well as its application to a case study .

Glossário

H 2 SO 4 ácido sulfúrico

Carbonatação é um processo de adição de dióxido carbono à água .

HCl ácido clorídrico

CO 2 dióxido de carbono

O que é e como ocorre o sequestro de CO 2 atmosférico ?

O sequestro de CO 2 atmosférico , também designado por processo de carbonatação ) atmosférica , consiste na captura do dióxido de carbono da atmosfera num fluído líquido que se encontra em repouso , exposto à atmosfera e à temperatura ambiente , sem adição de reagentes . Durante este processo , o pH da água tende a diminuir . Esta descida do pH é justificada pelas equações de equilíbrio 1 a 4 . De facto , a pH elevados (> 8,4 ) o CO 2 livre não se encontra disponível na água residual ( Fig . 1 ), o que causa um desequilíbrio químico de CO 2 entre a água e a atmosfera ( que contém concentrações consideráveis de CO 2 resultantes das fontes naturais e das atividades humanas ).

Figura 1 . Formas de carbono inorgânico a diferentes valores de pH .

H 2 CO 3 ácido carbónico

HCO 3

- ião bicarbonato

H + ião de hidrogénio

CO 3

2- ião carbonato

Como forma de contrariar este desequilíbrio , o CO 2 presente na atmosfera tende a dissolver-se na água através da interface água-ar até atingir o equilíbrio ( Eq . 1 ). Após a dissolução na água , o CO 2 dissolvido é submetido a uma reação de hidratação por meio de reação com água para formar H 2 CO 3 ) ( Eq . 2 ). Como o H 2 CO 3 é um ácido fraco , este dissocia-se em duas etapas , sendo a primeira etapa ( Eq . 3 ) a formação de HCO 3 - ) e iões H + ), e a segunda etapa ( Eq . 4 ) a formação dos CO 3 2- ) e iões H + , a partir do HCO 3 - . A produção de iões H + leva à diminuição do pH no efluente [ 1 ].

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