Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/42142
Type: Tese
Title: Hidrodinâmica e desempenho de filtros verticais com alimentação em pulso, plantados e não plantados, empregados no tratamento de esgoto sanitário bruto
Authors: Raquel da Silveira Cota
First Advisor: Marcos von Sperling
Abstract: Filtros Verticais Plantados – FVP (Constructed Wetland) vêm sendo pesquisados em todo o mundo para o tratamento de diferentes tipos de efluentes, inclusive esgotos brutos, de origem sanitária. Dentre os diferentes tipos de FVP existentes, destaca-se o sistema Constructed Wetland Intermittent Downflow (ou Pulse Loaded), cuja designação em português adotada nesta tese foi Filtro Vertical Plantado descendente com alimentação em pulso (FVP-AP). Esta pesquisa trata de uma variante do FVP-AP, o Sistema Francês, e teve como enfoque principal a avaliação do comportamento hidráulico do seu 1º estágio, constituído por três filtros alimentados em paralelo, com fases alternadas de alimentação e descanso. O experimento, constituído do 1º estágio do Sistema Francês, foi implantado no CePTs – Centro de Pesquisa e Treinamento em Saneamento UFMG/COPASA, localizado na ETE/Arrudas, em Belo Horizonte/MG. Um dos filtros foi plantado inicialmente com a espécie Typha latifolia (taboa) e posteriormente substituído pelo Tifton-85, o segundo com o híbrido Tifton-85 (Cynodon dactylon Pers.) e o outro não foi plantado, atuando como controle. A vazão de projeto foi igual a 12 m³.d -1 (m 2 /habitante), correspondente a TAH igual a 0,4 m 3 .m -2 .d -1 . Foram testados dois regimes de aplicação, para uma mesma TAH: o primeiro, correspondente à maior freqüência, consistiu da aplicação de mais bateladas diárias (24) de um menor volume (530 L) e o segundo, da aplicação de menos bateladas diárias (12) de um maior volume (940 L). Os testes foram conduzidos nos filtros novos, quando estes não haviam recebido aplicações anteriores de esgoto e no filtro usado, após 11 meses de operação do sistema. Foi possível confirmar a influência do regime de aplicação, do período de uso do filtro e da presença das plantas nos tempos de detenção hidráulica no sistema. Os resultados dos testes hidrodinâmicos realizados nos filtros plantados e não plantado indicaram forte tendência do escoamento ao regime hidráulico de mistura completa, sendo detectada grande dispersão nas unidades, além da presença de curtos-circuitos e zonas mortas. Em relação à remoção de poluentes, avaliada apenas para o regime de aplicação de 12 bateladas diárias de 940 L, o melhor desempenho foi obtido no filtro plantado (Tifton-85), confirmando o papel relevante da vegetação na remoção de poluentes. Foram obtidas eficiências médias muito boas no filtro plantado (93% para SST, 81% para DBO, 81% para DQO e 60% para NTK), indicando o elevado potencial de aplicabilidade da tecnologia em pequenas comunidades, para as condições ambientais brasileiras.
Abstract: Vertical Planted Filter, a type of constructed wetland, has been studied worldwide for the treatment of different types of wastewater, including raw sewage. Among the different types of FVP, the Constructed Wetland System Intermittent Downflow (or Pulse Loaded), stands out. In this thesis, the Portuguese name Filtro Vertical Plantado descendente e alimentação em pulso (FVP-AP) for this type of filter has been adopted. This research is about a variant of FVP-AP, also called the French System, and has as its primary focus the evaluation of the hydraulic behavior of its 1 st stage, consisting of three filters fed in parallel, with alternating phases of feeding and rest. The experiment, consisting of the 1 st stage of the French System and was implanted in the Centre for Research and Training in Sanitation UFMG / COPASA (CePTs), located in the sub-basin Arrudas in Belo Horizonte / MG, Brazil. The first filter was originally planted with the species Typha latifolia (cattail) and subsequently replaced by Tifton-85. The second filter was planted with Tifton-85 (Cynodon dactylon Pers.) and the third was not planted, acting as a control. The design flow was equal to 12 m³.d -1 (1 m 2 /inhab), corresponding to Hydraulic Load Rate (HLR) equal 0.4 m 3 .m -2 .d. For the same HLR, two dosing regime were tested: (i) higher frequency: application of 24 batches of 530 litres per day; (ii) lower frequency: application of 12 batches of 940 litres per day. The tests were conducted first on new filters, before they had received any previous applications of sewage. Tests were also conducted after 11 months of operation. The dosing regime, the period of filter usage and the presence of plants all had an impact on the system’s hydraulic retention time. In general, there was a strong axial dispersion in the planted and unplanted filter, for all tested conditions. Great dispersion in the units and the presence of short-circuiting and dead zones were also detected. Regarding the removal of pollutants, the best performance was observed in the planted filter Tifton-85, confirming the important role of vegetation in removing pollutants. Mean removal efficiencies were very good in this filter: 94, 81, 81 and 60% for TSS, BOD, COD and TKN, respectively, indicating the high potential of this technology for small Brazilian communities.
Subject: Engenharia sanitária
Saneamento
Águas residuais
Estações de tratamento
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/42142
Issue Date: 23-May-2011
Appears in Collections:Teses de Doutorado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Tese - Raquel da Silveira.PDF5.95 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.