Desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados para análises de compostos gasosos e odorantes oriundos de uma ETE e de um aterro sanitário

Andy Blanco-Rodríguez , Rodolfo Valiente Romero , Fernando Campo Garcia , Vicente Francisco Camara , Alejandro Rafael Garcia-Ramirez e Alejandro Durán

Resumo
As estações de tratamento de esgoto (ETE) e os aterros sanitários são amplamente reportados como fontes emissoras de poluentes atmosféricos, incluindo diversas famílias de misturas gasosas, odorantes e também de gases de efeito estufa. As medições destas substâncias, portanto, são de significativa importância para evitar ou diminuir o seu impacto no meio ambiente e na saúde humana. Este trabalho apresenta a caracterização de um sistema de aquisição de dados para mensurar amostras de compostos gasosos/odorantes coletados em uma ETE e em um Aterro sanitário. Foram analisadas amostras de seis diferentes etapas de tratamento da planta e de quatro fases de tratamento dos resíduos sólidos. O protótipo de medição desenvolvido está baseado em uma matriz de cinco sensores MOS comerciais e em diversos componentes de hardware e software. Foram analisadas as respostas dos sensores a partir das medições elétricas de perfis odorantes, em que foi constatada uma elevada precisão e repetibilidade do instrumento. Diagramas box plots para cada sensor também foram implementados, o que evidenciou baixa dispersão dos dados ao redor das medianas e escassa existência de outliers. Para as amostras oriundas da ETE e do aterro computaram-se dois gráficos de barras através das médias e do desvio padrão. Isto permitiu distinguir a sensibilidade cruzada de todos os sensores para todas as amostras analisadas, o que confirmou a seleção adequada da matriz de sensores MOS. As informações destes gráficos também auxiliaram a identificar a redução de alguns compostos gasosos ao longo das etapas de tratamento. Devido a utilizar amostras gasosas provenientes de duas atividades antropogênicas diferentes, o protótipo foi uma solução abrangente e consistente na avaliação de compostos odorantes. Os resultados satisfatórios deste trabalho mostraram que o sistema de aquisição de dados desenvolvido constitui uma ferramenta viável e promissora para medições de gases, odorantes e GEE.

Palavras-chave
Sistema de aquisição de dados; Medidor de gases e odorantes; Poluentes atmosféricos; Estação de tratamento de esgoto; ETE; Aterro sanitário.

Abstract
Development of a data acquisition system for analysis of gaseous and odorant compounds from a WWTP and a landfill site. Wastewater treatment plants (WWTP) and landfills are widely reported as sources of atmospheric pollutant emissions, including several gaseous mixtures, odorants, and greenhouse gases (GHG). Therefore, to prevent or reduce their impact on the environment and human health, the detection and analysis of these emissions are required. This paper presents the characterisation of an electronic data acquisition system for measuring samples of gaseous/odorant compounds collected from a WWTP, and a landfill site. Samples from six different treatment stages of sewage treatment activities and four samples from a landfill were analysed. The developed measurement prototype is based on a set of five commercial MOS sensors, as well as various hardware and software components. The sensor outputs were evaluated according to their electrical measurements of odorant profiles, showing high accuracy and repeatability. Box plots for each sensor were also performed, revealing both low data dispersion around the medians and a small number of outliers. For the samples from the WWTP and the landfill, two bar graphs using the means and standard deviations were computed. This allowed us to identify the cross-sensitivity of all sensors for all analysed samples, disclosing the appropriate selection of the MOS sensor array. The information from these graphs also led to identify a decrease in some gaseous compounds throughout the treatment stages. By using gaseous samples from two different anthropogenic activities, the prototype was a comprehensive and reliable solution for assessing odorant compounds. The successful results of this work confirmed that the developed data acquisition system constitutes a feasible and promising tool for measuring gases, odorants, and GHGs.

Keywords
Electronic data acquisition system; Gas and odorant measurement device; Atmospheric contaminants; Wastewater treatment plant; WWTP; Landfill site.

DOI
10.21438/rbgas(2025)123215


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