Pablo Heleno Sezerino

Report
II-8 WETLANDS CONSTRUÍDOS
EMPREGADOS NO TRATAMENTO
DESCENTRALIZADO DE ESGOTO
Pablo Heleno Sezerino
Camila Maria Trein
Catiane Pelissari
Alessandra 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
Wetlands construídos
Escoamento subsuperficial
Plantas emergentes
Plantas submersas
Escoamento superficial
Horizontal
Plantas flutuantes
Plantas com folhas
flutuantes
flutuantes
Vertical
Descendente
Ascendente
Ciclos de inundação e
esvaziamento
Sistema híbrido
Fonte: Adaptado de Vymazal e Kroepfelová (2008)
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)
TS
macrófitas
afluente
Tanque
Séptico
WCFH
inspeção
Arranjo proposto...
controlador
de nível
inspeção
efluente
tratado
Critérios essenciais – material filtrante
Curva Granulométrica
100,00%
90,00%
d60
80,00%
% Passante
70,00%
60,00%
50,00%
40,00%
d10
30,00%
20,00%
10,00%
0,00%
0,01
0,1
1
Diâme tro dos Grãos (mm)
10
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
100
Critérios essenciais – impermeabilização
Macrófitas
- Typha sp. = popularmente conhecida como taboa
Dimensionamento
(i) Modelos oriundos da cinética de primeira ordem aplicável aos reatores tipo pistão:
Ce
Co
A
 exp   K T t 
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)
Q  ln Co  ln Ce 
KT  p  n
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
Resultados
Sistema 1 (unifamiliar)
Parâmetros
pH
DQO (mg.L-1)
NH4+-N (mg.L-1)
PO43--P (mg.L-1)
SS (mg.L-1)
E coli (log10)
Parâmetros
pH
DQO (mg.L-1)
NH4+-N (mg.L-1)
PO43--P (mg.L-1)
SS (mg.L-1)
E coli (log10)
Parâmetros
pH
DQO (mg.L-1)
NH4+-N (mg.L-1)
SS (mg.L-1)
E coli (log10)
Efluente do Tanque Séptico
7,6 ± 0,2 (n = 22)
367 ± 202 (n = 22)
58 ± 31 (n = 20)
19 ± 10 (n = 18)
115 ± 100 (n = 20)
6,81 (n = 5)
Sistema 2 (coletivo)
Efluente do Tanque Séptico
5,6 ± 0,9 (n = 22)
1700 ± 940 (n = 22)
61 ± 31 (n = 22)
31 ± 12 (n = 22)
274 ± 205 (n = 22)
4,96 (n = 5)
Sistema 3 (coletivo)
Efluente do Tanque Séptico
6,3 ± 0.2 (n = 12)
678 ± 790 (n = 12)
28 ± 21 (n = 12)
451 ± 700 (n = 12)
5,78 (n = 4)
5 anos monitoramento
Efluente do WCFH
7,2 ± 0,3 (n = 22)
64 ± 24 (n = 22)
48 ± 30 (n = 20)
9± 4 (n = 18)
11 ± 11 (n = 20)
4,15 (n = 5)
82% remoção
17% remoção
53% remoção
90% remoção
2 anos monitoramento
Efluente do WCFH
6,0 ± 0,8 (n = 22)
30 ± 4 (n = 22)
18 ± 20 (n = 22)
7 ± 30 (n = 22)
45 ± 30 (n = 22)
2,09 (n = 5)
98% remoção
70% remoção
77% remoção
84% remoção
1 ano monitoramento
Efluente do WCFH
6,1 ± 0,2 (n = 12)
76 ± 48 (n = 12)
14 ± 9 (n = 12)
82 ± 33 (n = 36)
2,32 (n = 4)
89% remoção
50% remoção
82% remoção
Resultados
Parâmetros
pH
DQO
(mg.L-1)
N-NH4+
(mg.L-1)
P-PO43(mg.L-1)
SS
(mg.L-1)
Efluente
Sistema
2
Efluente
Sistema
3
Resolução
Conama
430/2011
LEI N°
14.675/2009
CÓDIGO
ESTADUAL DO
MEIO
AMBIENTE SC
7,2
6,0
6,1
Entre 5 e 9
Entre 6-9
64
30
76
-
-
48
18
14
20
-
9 ou 17%
7 e 77%
-
-
4 ou 75%
remoção*
82 ou 81%
Eficiência de
remoção de
20 %
Efluente
Sistema
1
11 ou 90%
45 ou 84%
CONSEMA
128/2006
CONSELHO ESTADUAL
DO MEIO AMBIENTE
– RS
Entre 6-9
1Q<20
= 400
= 360
120≤Q<100
11000≤Q<2000
= 3 ou
75% remoção
1Q<20
= 180
= 160
120≤Q<100
1200≤Q<500
E coli (log10)
1
4,15
2,09
2,32
Faixa de vazão correspondente (m³/d), referente ao lançamento de efluentes domésticos;
* Para lançamento em lagoas, lagunas e estuários;
= 106 ou
90% remoção
Resultados
Colmatação !
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
www.gesad.com.br
Obrigado!
Pablo Heleno Sezerino
[email protected]
Agradecimentos

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