Avaliação da modificação das condições operacionais no comportamento do primeiro estágio do sistema francês de wetlands construídos

• Autor(a) principal: Camila Maria Trein
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/58669
• topic: Esgoto bruto; Fundo saturado; Fundo saturado e interligado; Área reduzida; Depósito orgânico; Condições climáticas subtropicais; Engenharia sanitária; Saneamento; Terras inundáveis; Esgotos; Lodo

Este trabalho teve como objetivo contribuir para uma melhor compreensão do desempenho do primeiro estágio do wetland construído vertical - Sistema Francês (WCV-SF) operando em condições climáticas mais quentes que as da França. O sistema investigado estava localizado no Centro de Treinamento e Pesquisa em Saneamento (CePTS - UFMG/COPASA), Belo Horizonte/Minas Gerais. Durante todo o período de monitoramento o sistema operou com área reduzida (total de 0,6 m2.e.p-1). Com apenas duas unidades em paralelo, a caracterização das unidades foi influenciada pela camada de depósito orgânico na superfície, sendo que a unidade I trabalhou com o lodo acumulado desde o início da operação do sistema (altura média < 10 cm), e a unidade II teve menor altura de lodo (média < 5 cm), devido à sua remoção antes do início da pesquisa. Recebendo 24 pulsos.dia-1, as unidades operaram com tempo de alimentação prolongado, sendo sete dias de alimentação e sete dias de repouso. Buscou-se avaliar a operação das unidades em três etapas sequenciais: 1) com o meio insaturado (22 meses de operação), 2) com o fundo saturado e interligado (ao longo de 11 meses de operação) e 3) com o fundo saturado, sem interligação (total de 4 meses de operação). A taxa de acúmulo de lodo nas duas unidades foi menor que 1 cm.ano-1, inferior aos valores encontrados em sistemas operados em regiões de clima temperado (1,5 a 3,0 cm.ano-1) com três unidades em operação (total de 1,2 m2.e.p-1). A classificação das unidades como madura (matéria orgânica < 60%, índice térmico > 0,80 e índice de humificação > 1,0) foi obtida mesmo com os diferentes tempos de acúmulo de lodo (unidade I e II com menos de 10 e 3 anos, respectivamente). Em condições aeróbias predominantes nas unidades com o meio insaturado (etapa 1), o efluente esteve dentro dos padrões de descarga menos rigorosos (eficiências médias de remoção de DQO de 61 – 72%, SST de 85 – 81% e NTK de 59 – 60%, respectivamente para as unidades I e II). Com os dados de monitoramento físico-químico, em condições de meio insaturado foi possível encontrar valores que sustentam a operação das unidades com ciclo de alimentação estendido (sete dias ao invés de três dias e meio, conforme recomendações francesas), objetivando reduzir os requisitos operacionais. A produção de N-NO3- em ambas as unidades foi maior no primeiro pulso, diminuindo progressivamente à medida que o período de alimentação progrediu, coincidindo com a concentração de oxigênio no efluente das unidades. A configuração do sistema com o fundo saturado e interligado (etapa 2) permitiu eficiências de remoção médias de matéria orgânica para DQO e SST de 79 e 89%, respectivamente para a unidade I e, 74 e 91% respectivamente para a unidade II, e nitrogênio de 53 e 41% para NT na unidade I e II, respectivamente. Com condições mais simples de operação, os resultados do monitoramento das unidades com o fundo saturado, sem a interligação (etapa 3) foram melhores em termos de NTK e N-NH4+ (65 e 58%, respectivamente para a unidade I; 70 e 55%, respectivamente para a unidade II). Nessa última configuração, as eficiências de remoção de NT foram 30 e 29% para as unidades I e II, respectivamente. Desta forma, através dos resultados dos parâmetros físico-químicos foi possível verificar que o potencial de nitrificação e desnitrificação foi sensível às condições operacionais propostas (ao longo do ciclo de alimentação e nas condições com meio insaturado e fundo saturado, com ou sem interligação) do WCV-SF. De maneira geral, os resultados demonstraram que, mesmo com as várias diferenças em termos de concepção, taxas de carregamento hidráulico e orgânico, bem como taxas de acumulação de lodo, o desempenho do tratamento e a característica da fração orgânica da camada superficial de depósito orgânico em sistemas com área reduzida adaptados para a realidade brasileira foram bastante semelhantes às francesas.