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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-97HF37| Tipo: | Dissertação de Mestrado |
| Título: | Remoção de poluentes em um sistema alagado construído de escoamento vertical com alimentação em pulso |
| Autor(es): | Lívia Cristina Oliveira Lana |
| Primeiro Orientador: | Marcos Von Sperling |
| Primeiro membro da banca : | Carlos Augusto de Lemos Chernicharo |
| Segundo membro da banca: | Juliana Calabria de Araujo |
| Terceiro membro da banca: | Allison Carraro Borges |
| Resumo: | Investigou-se o comportamento de um sistema alagado construído de escoamento vertical e alimentação em pulso para o tratamento de esgotos sanitários brutos de aproximadamente 100 habitantes, utilizando cerca de 1,0 m2/hab. O sistema é composto por três filtros que operam alternadamente e em paralelo, mas apenas dois deles um plantado com tifton 85 (Cynodon spp) e outro não plantado (controle) foram objeto de estudo neste trabalho. Cada unidade recebeu esgoto bruto por dois dias e meio e permaneceu sem alimentação por quatro dias e meio. Avaliou-se a influência da presença de plantas, do regime de alimentação e do tempo de operação sobre o desempenho do sistema por meio da análise de diversos parâmetros físico químicos (temperatura, pH, DBO, DQO, SST, NTK, N-NH4+, nitrito, nitrato e PT). O material aderido ao meio suporte foi também analisado em termos da concentração de ST e da presença de bactérias relacionadas ao ciclo do nitrogênio em duas profundidades (10 e 30 cm). As vazões efluentes foram quantificadas por método volumétrico. Foi determinada também a capacidade de absorção dos nutrientes pelo capim. A estes dados foram acrescidos resultados do monitoramento anterior do mesmo sistema, perfazendo um total de cerca de dois anos e meio de análises. Para avaliação da influência do regime de alimentação dividiu -se o período de monitoramento em duas fases: a fase 1, correspondente ao monitoramento realizado de 2010 a 2011, foi caracterizada pela aplicação de bateladas de 940 L a cada duas horas e taxa de aplicação hidráulica de 0,38 m3./m2.d , ao passo que na fase 2, resultados obtidos em 2012, a alimentação foi realizada com a aplicação de 540 L a cada hora com taxa de aplicação de 0,45 m3/m2.d. De maneira geral a unidade plantada teve um melhor desempenho, sendo que suas eficiências médias de remoção para a fase 1 e 2 foram, respectivamente: DBO: 79 e 82%; DQO: 72 e 81%; SST: 83 e 85%; PT: 45 e 21 %; NTK: 55 e 56%. Para a unidade não plantada (controle) as eficiências para cada fase foram: DBO: 78 e 80%; DQO: 72 e 81%; SST: 77 e 77%; PT: 50 e 33 %; NTK: 46 e 47%. A unidade plantada demonstrou uma maior concentração de sólidos aderidos nos primeiros 20 cm de leito e uma maior concentração de organismos associados à conversão do nitrogênio. Na unidade não plantada foram observados maiores picos de vazão. De modo geral a aplicação de bateladas de menor volume com maior frequência foi positiva para o desempenho do sistema, apesar de ter implicado em uma menor entrada de oxigênio no interior do filtro. Os resultados demonstram uma boa aplicabilidade do sistema às condições brasileiras, sobretudo para o tratamento de efluentes de pequenas comunidades, podendo seu desempenho ser otimizado com o amadurecimento do sistema e com modificações operacionais simples. |
| Abstract: | This study investigated the behavior of a vertical-flow constructed wetland system treating raw municipal sewage of approximately 100 population equivalents (around 1 m2/inhabitant). There were three units in parallel, two of which are investigated here. One of the units was planted with tifton 85 (Cynodon spp) and the other was unplanted (control unit). Each unit was fed with raw sewage for 2.5 days and had a rest period of 4.5 days. The influence of plants, feeding mode and operation time was investigated in terms of the removal of several physico-chemical parameters (pH, temperature, dissolved oxygen, BOD, COD, TSS, TKN, N-NH4+, nitrite, nitrate and total phosphorus). Also, the solids attached to the filter medium were collected at different depths (10 cm and 30 cm) for the evaluation of solids retention and most probable number of nitrifying and denitrifying bacteria. The effluent discharges were measured by volumetric method. Tifton 85 nutrient extraction capacity was evaluated. To this data were added the results from a previous monitoring, so the total time of the study comprised two and a half years. Two different hydraulic loading rates and dosing frequencies were tested for each filter in order to evaluate the impact of the perational mode on their performance. The hydraulic loading rate (HLR) applied in each bed from March 2010 until December 2011 was of 0.38 m3.m-2.d-1(batch of 940L of wastewater every 2 hours) Phase 1 and from January 2012 to July 2012 it was 0.45 m3.m-2.d-1(batch of 560L of wastewater every 1 hour) Phase 2. The planted unit performed better than the unplanted one, indicating a positive influence of the presence of plants, and its mean removal efficiencies for phases 1 and 2 were, respectively: BOD: 79 and 82%; COD: 72 and 81%; TSS: 83 and 85% ; TKN: 55 e 56%; Total-P: 45 and 21%. For the unplanted unit the results for each phase were: BOD: 78 and 80%; COD: 72 and 81%; TSS: 77 and 77% ; TKN: 46 and 47%; Total-P: 50 and 33%. Higher total and volatile solids attachment and higher amount of bacteria involved in the nitrogen cycle were observed in the planted filter medium, what can explain its higher nitrification and solids removal. The unplanted unit showed higher peak discharges. The application of smaller influent volume with a higher batch frequency improved the performance of both units, but a higher improvement was observed in the unplanted unit. No signs of medium clogging have been observed in the units. The system simplicity and the good removal efficiencies indicate its high applicability in small communities in Brazil. |
| Assunto: | Esgotos Engenharia sanitária Saneamento |
| Idioma: | Português |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Instituição: | UFMG |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-97HF37 |
| Data do documento: | 28-Fev-2013 |
| Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado |
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