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II-8 WETLANDS CONSTRUÍDOS EMPREGADOS NO TRATAMENTO DESCENTRALIZADO DE ESGOTO
Pablo Heleno SezerinoCamila Maria Trein
Catiane PelissariAlessandra Pellizzaro Bento
Luiz Sérgio Philippi
Tratamento Descentralizado
• Para pequenos aglomerados - baixa densidade populacional- zonas rurais
• Condomínios e loteamentos• Conjuntos habitacionais• Unidades residenciais “locais onde não se dispõe de serviço público de coleta, tratamento
e disposição final dos esgotos”
Wetlands construídos
Fonte: Adaptado de Vymazal e Kroepfelová (2008)
Plantas flutuantesPlantas flutuantes
Escoamento subsuperficialEscoamento subsuperficial
Wetlands construídosWetlands construídos
Escoamento superficialEscoamento superficial
Plantas emergentesPlantas emergentes
Plantas submersasPlantas submersas
HorizontalHorizontal
DescendenteDescendente
Sistema híbridoSistema híbrido
Plantas com folhas flutuantesflutuantes
Plantas com folhas flutuantesflutuantes
VerticalVertical
AscendenteAscendente
Ciclos de inundação e esvaziamento
Ciclos de inundação e esvaziamento
WCFH
1) afluente; 2) macrófitas; 3) impermeabilização; 4) zona de entrada; 5) tubulação de
alimentação; 6) material filtrante; 7) sentido do fluxo; 8) zona de saída; 9) tubulação de
coleta; 10) controlador de nível.
Critérios essenciais – tratamento primário
(NBR 7229/93 – ABNT, 1993)
afluente
efluentetratado
TanqueSéptico WCFH
macrófitas
inspeção
controlador de nível
inspeção
Arranjo proposto...
TS
Critérios essenciais – material filtrante
Recomendações :(NBR 13969/97 – ABNT, 1997) = d10 entre 0,25mm e 1,20mm ; U < 4
Literatura internacional = d10 superior a 0,20mm e U < 5
Curva Granulométrica
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,01 0,1 1 10 100Diâmetro dos Grãos (mm)
% P
ass
an
te
d10
d60
Critérios essenciais – impermeabilização
- Typha sp. = popularmente conhecida como taboa
Macrófitas
Dimensionamento
tKCo
CeTexp onde:
Ce = concentração efluente em termos de DBO5 (mg.L-1)Co = concentração afluente em termos de DBO5 (mg.L-1)KT = constante de reação da cinética de primeira ordem – dependente da temperatura T (d-1)t = tempo de retenção hidráulico (d)
(i) Modelos oriundos da cinética de primeira ordem aplicável aos reatores tipo pistão:
npK
CeCoQA
T
lnln onde:
A = área superficial requerida (m2)Q = vazão afluente (m3.d-1)Co = concentração afluente em termos de DBO5 (mg.L-1 = g.m-3)Ce = concentração efluente em termos de DBO5 (mg.L-1 = g.m-3)KT = obtida pela equação 3 (d-1)n = porosidade do material filtrante (m3 vazios.m-3 material)p = profundidade média do filtro (m)
(ii) Critério empírico de relação área/pessoa (m2/pessoa): 1 a 5 m2/pessoa
(iii) Critério empírico de carregamento orgânico e hidráulico (gDQO/m2.dia e mm/d): variável !
WCFH - implantação
Objetivo
• Apresentar a eficiência de uma modalidade de wetlands
construídos submetidos a diferentes demandas de
tratamento descentralizado de esgotos, a fim de que esta
tecnologia possa ser incorporada nas políticas públicas para
a promoção da universalização do saneamento básico.
Metodologia
Sistema 1 - Florianópolis/SC
- empregado no tratamento de esgotos gerado em uma residência de padrão elevado;
- implantado no ano de 2002 por profissional liberal – monitoramento 5 anos;
- foi utilizado o modelo de cinética de primeira ordem aplicada a reatores pistão.
Sistema 2 - Agronômica/SC
- empregado no tratamento de esgotos gerado em centro treinamento EPAGRI;
- implantado no ano de 1994 pela EPAGRI – monitoramento 2 anos;
- foi utilizado relação empírica de 4,30 m2/pessoa.
Sistema 3 - Tubarão/SC
- empregado no tratamento de esgotos gerado em centro treinamento EPAGRI;
- implantado no ano de 2002 pela EPAGRI – monitoramento 1 ano;
- foi utilizado relação empírica de 0,48 m2/pessoa.
5 pessoas≈ 800 L/d
74 pessoas≈ 11840 + 600 L/d
150 pessoas≈ 24000 L/d
Sistema 1 (unifamiliar)
Parâmetros Efluente do Tanque Séptico Efluente do WCFHpH 7,6 ± 0,2 (n = 22) 7,2 ± 0,3 (n = 22)
DQO (mg.L-1) 367 ± 202 (n = 22) 64 ± 24 (n = 22)NH4
+-N (mg.L-1) 58 ± 31 (n = 20) 48 ± 30 (n = 20)PO4
3--P (mg.L-1) 19 ± 10 (n = 18) 9± 4 (n = 18)SS (mg.L-1) 115 ± 100 (n = 20) 11 ± 11 (n = 20)
E coli (log10) 6,81 (n = 5) 4,15 (n = 5)Sistema 2 (coletivo)
Parâmetros Efluente do Tanque Séptico Efluente do WCFHpH 5,6 ± 0,9 (n = 22) 6,0 ± 0,8 (n = 22)
DQO (mg.L-1) 1700 ± 940 (n = 22) 30 ± 4 (n = 22)NH4
+-N (mg.L-1) 61 ± 31 (n = 22) 18 ± 20 (n = 22)PO4
3--P (mg.L-1) 31 ± 12 (n = 22) 7 ± 30 (n = 22)SS (mg.L-1) 274 ± 205 (n = 22) 45 ± 30 (n = 22)
E coli (log10) 4,96 (n = 5) 2,09 (n = 5)Sistema 3 (coletivo)
Parâmetros Efluente do Tanque Séptico Efluente do WCFHpH 6,3 ± 0.2 (n = 12) 6,1 ± 0,2 (n = 12)
DQO (mg.L-1) 678 ± 790 (n = 12) 76 ± 48 (n = 12)NH4
+-N (mg.L-1) 28 ± 21 (n = 12) 14 ± 9 (n = 12)SS (mg.L-1) 451 ± 700 (n = 12) 82 ± 33 (n = 36)
E coli (log10) 5,78 (n = 4) 2,32 (n = 4)
Resultados5 anos monitoramento
2 anos monitoramento
1 ano monitoramento
82% remoção
17% remoção
53% remoção
90% remoção
98% remoção
70% remoção
77% remoção
84% remoção
89% remoção
50% remoção
82% remoção
Resultados
ParâmetrosEfluenteSistema
1
EfluenteSistema
2
EfluenteSistema
3
ResoluçãoConama
430/2011
LEI N° 14.675/2009
CÓDIGO ESTADUAL DO
MEIO AMBIENTE SC
CONSEMA128/2006
CONSELHO ESTADUAL DO MEIO AMBIENTE
– RS
pH 7,2 6,0 6,1 Entre 5 e 9 Entre 6-9 Entre 6-9
DQO (mg.L-1) 64 30 76 - -
1Q<20 = 400120≤Q<100 = 360
N-NH4+
(mg.L-1)48 18 14 20 - -
P-PO43-
(mg.L-1)9 ou 17% 7 e 77% - - 4 ou 75%
remoção*11000≤Q<2000 = 3 ou
75% remoção
SS(mg.L-1) 11 ou 90% 45 ou 84% 82 ou 81%
Eficiência de remoção de
20 %
1Q<20 = 180120≤Q<100 = 160
E coli (log10) 4,15 2,09 2,32 1200≤Q<500 = 106 ou
90% remoção
1 Faixa de vazão correspondente (m³/d), referente ao lançamento de efluentes domésticos;* Para lançamento em lagoas, lagunas e estuários;
Colmatação !
Resultados
Avaliação comparativa
WCFH
Conclusões
• Os WCFH apresentaram eficiência compatível com o tratamento
secundário, destacando uma remoção de 82% a 98% para DQO e
de 82% a 90% para SS;
• A remoção dos nutrientes pode ser considerada satisfatória nos
WCFH, principalmente no sistema 2 (WCFH com relação de 4,30
m2/pessoa);
Conclusões
• Considerando o parâmetro E.coli há que se ter uma etapa de
desinfeção pós o WCFH;
• A colmatação do material filtrante é um fenômeno praticamente
inevitável;
• O requerimento operacional para manutenção das unidades de
tratamento pode ser considerado baixo;
Conclusões
• Conclui-se que a tecnologia dos WCFH tratando efluente líquido de
TS apresenta-se como uma alternativa de grande potencial para a
promoção da descentralização do tratamento de esgotos, atuando
tanto em nível unifamiliar como coletivo.
?Reflexão !!!
Controle institucional!
Obrigado!Pablo Heleno Sezerino
pablo.sezerino@ufsc.br
www.gesad.com.br
Agradecimentos
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