Resíduos de gesso da construção civil como meio suporte de wetlands construídos de fluxo vertical descendente empregado no tratamento de efluente sintético

• Autor(a) principal: Souza, Adelania de Oliveira
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31412
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL; Resíduos como material de construção; Gêsso - Reaproveitamento; Wetlands construídos; Águas residuais - Purificação - Remoção de fosfato; Aguapé (Planta); Waste products as building materials; Gesso - Recycling; Constructed wetlands; Sewage - Purification - Phosphate removal; Water hyacinth; Engenharia Civil

O uso de resíduos da construção civil em wetlands (WC) tem sido investigado como alternativa aos materiais convencionais. No entanto, não há estudos reportados na literatura relacionados à aplicação de resíduos de gesso em WC no tratamento de efluentes. O gesso é composto de cálcio, oxigênio, enxofre, carbono, silício e alumínio com propriedades benéficas para o solo e plantas. Além disso, a composição Al, Si, Ca, Fe e Mg pode auxiliar na remoção de fósforo por processos de adsorção, precipitação e troca iônica. Nesse estudo foi avaliado o desempenho de wetlands construídos (WCVD), de fluxo vertical descendente, no tratamento de efluente sintético simulando esgotos sanitários de baixa concentração em termos de DQO. Os WCVD foram vegetados com Eichhornia Crassipes (densidade de 27,23 plantas m-²) em fragmentos de placas de gesso acartonado (WC-GA) e fragmentos de placas de gesso acartonado modificado (WC-GAM) como meio suporte. Os sistemas, em escala de microcosmos, possuíam área superficial de 0,1836 m² e volume de 7 L (WC-GA) e de 8 L (WC-GAM). A alimentação dos sistemas foi realizada em batelada sequencial com ciclos de 48-48-72 h no período de Outubro/2021 a Agosto/2022, totalizando 308 dias. A operação dos WCVD foi dividida em Fase I, com tempo de ciclo de 24 h e Fase II, com tempo de ciclo de 48 h. Os fragmentos de placa de gesso foram caracterizados química e texturalmente por análise granulométrica, densidade aparente, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia de raio X (EDS), fluorescência de raio X (FRX), difratometria de raio X (DRX) e infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os sistemas foram operados em condições anóxicas durante todas as fases de operação, com concentração de OD < 1,6 mg L-1 e POR de +100 a -100 mV. Maiores eficiências médias de remoção da DQO de 60% no WC-GA e 70% no WC-GAM foram obtidas na Fase II. O melhor desempenho foi observado na Fase I (24 h) em relação à remoção do NTK (52% e 41%), N-Amon (41% e 19%) e NT (46% e 37%) no WC-GA e no WC-GAM, respectivamente. As eficiências de remoção do PT resultaram em 64% e 54% no WC-GA e 62% e 54% no WC-GAM para as Fases I (24 h) e II (48 h), respectivamente. Foi observada redução nas taxas de carregamento orgânico em termos de DQO, N-Amon, NT e PT com o aumento do tempo de operação. Na avaliação da estrutura da comunidade microbiana dos sistemas, Firmicutes e Proteobacteria foram os filos encontrados em maior abundância. Os principais gêneros identificados nos sistemas foram Bacillus e Pseudomonas no WC-GA e Lactobacillus, Staphylococcus e Sulfurimonas no WC-GAM. Não foram observados gêneros nitrificantes, apenas bactérias desnitrificantes. No balanço de massa foi observado que a E. crassipes foi responsável pela remoção de 0,83% e 10,8% no WC-GA e 0,96% e 8,62% no WC-GAM do NT e PT do total removido pelo sistema. Em relação ao substrato, a remoção do foi de 0,40% e 1,06% no WC-GA e de 0,16% e 0,97% no WC-GAM do NT e PT do total removido pelo sistema. A remoção do NT foi atribuída a microorganismo, assimilação no biofilme e adsorção. A adsorção, precipitação e troca iônica provavelmente atuaram na remoção do PT.