análise da eficiência relativa de remoção dos leitos...

Departamento

de Engenharia Química e Biológica

Análise da eficiência relativa de remoção dos

leitos percoladores da ETAR do Choupal Dissertação apresentada para a obtenção do grau de Mestre em Processos

Químicos e Biológicos

Autor

Andreia Catarina Maia Quinteiro

Orientadores

Doutor António Luís Pereira do Amaral

Doutor Luís Miguel Moura Neves de Castro

Dra. Maria Miguel Sousa

Instituto Superior de Engenharia de Coimbra

Coimbra, dezembro, 2012

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Agradecimentos

A realização deste trabalho marca o final de uma etapa importante da minha vida. Desta forma, quero deixar o meu agradecimento a todos aqueles que contribuíram de uma forma decisiva para a sua concretização.

À empresa Luságua S.A. pela oportunidade, em especial à Dra. Maria Miguel Sousa, minha orientadora externa, pela simpatia e disponibilidade manifestadas.

Ao professor Doutor António Luís Pereira do Amaral e ao professor Doutor Luís Miguel Moura Neves de Castro, meus orientadores internos, pela disponibilidade, pelas suas sugestões e esclarecimentos e pelas suas palavras de incentivo.

Ao Cristiano pela sua ajuda na monitorização dos protozoários e metazoários.

Aos meus amigos e colegas, em especial à Susana e à Diva pelo seu apoio, amizade, espírito de entreajuda e sentido de humor que sempre manifestaram e sem os quais este trabalho não seria possível.

À minha família, em especial aos meus pais, Ana Maria e José, por todos os sacrifícios que têm feito para ser possível a concretização desta etapa, pelo seu apoio incondicional e pela forma como sempre me incentivaram.

Ao meu namorado Luís Miguel, ouvinte atento das minhas dúvidas, inquietações, desânimos e sucessos, pela sua compreensão, paciência e carinho.

À minha madrinha Rosa, pelo exemplo de força e perseverança que me tem dado e por todo o seu apoio.

Ao meu irmão Ricardo e à minha cunhada Olga por me incentivarem, e ao meu afilhado Diogo que apesar de tão pequenino me ajudou tanto, principalmente a sorrir quando o desânimo chegava.

À minha tia Lurdes e ao meu tio Luís pela amizade e pelas suas palavras de apoio.

A todos aqueles que não foram aqui mencionados e que, direta ou indiretamente, contribuíram para a realização deste trabalho.

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Resumo

Análise da eficiência relativa de remoção dos leitos percoladores da ETAR do Choupal

O tratamento de efluentes domésticos através de leitos percoladores constitui um sistema de tratamento biológico bastante utilizado nas ETAR. Existem, contudo, diversos fatores que afetam o desenvolvimento da microfauna no biofilme, podendo comprometer o desempenho deste sistema de tratamento.

Este trabalho teve como objetivo a caracterização das correntes de entrada e saída dos leitos percoladores em estudo em termos de composição físico-química e, por técnicas de análise de imagem, da descrição morfológica da biomassa agregada e filamentosa. Foram ainda monitorizados e quantificados os principais protozoários e metazoários presentes.

Outro dos objetivos deste trabalho prendeu-se com o estudo do rendimento dos quatro leitos percoladores relacionando-os com as características individuais dos leitos e estabelecendo relações com a microfauna presente e os parâmetros físico-químicos e de operação dos diferentes leitos percoladores. Pretendeu-se ainda identificar eventuais situações de deficiente funcionamento que possam ocorrer nos leitos percoladores da ETAR do Choupal

Através da realização deste trabalho concluiu-se que os leitos percoladores apresentaram um efluente de saída caracterizado por uma concentração reduzida de sólidos suspensos totais, de agregados e de protozoários. Tendo em conta a carga hidráulica média (7,0±4,0 m3m-2dia-1) e a carga orgânica (0,49±0,28 kgCBOm-3dia-1) concluiu-se que os leitos são de carga intermédia. O sistema biológico revelou-se pouco eficiente em termos de remoção de CQOd, CTd e NTd, não tendo sido observadas diferenças significativas entre os quatro leitos percoladores.

O reciclo apresentou mesoflocos mais pequenos e com propriedades morfológicas menos desejáveis do que os leitos percoladores, quase não apresentando macroflocos. Através das técnicas de estatística multivariável utilizadas apenas se conseguiu a identificação com sucesso das amostras de efluente primário e de reciclo, uma vez que os leitos percoladores apresentaram características muito idênticas, apresentando uma eficiência de tratamento muito próxima.

Palavras-chave: leito percolador, biofilme, protozoários, análise de imagem, estatística multivariável, ETAR

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Abstract

Análise da eficiência relativa de remoção dos leitos percoladores da ETAR do Choupal

Trickling filters are one of the biological treatment systems most used in WWTPs. However, there are several factors that affect the biomass growth in the biofilm, which may compromise the performance of this treatment system.

The main goal of this work centered on the trickling filters income and outcome effluent characterization through physical and chemical analyzes and morphological description of the aggregated and filamentous biomass, by image processing and analysis techniques. Furthermore, the main protozoan and metazoan present in the trickling filters were monitored.

Another goal of this work consisted on determining the treatment performance of each trickling filter, relating to their individual characteristics, establishing relationships with their individual biomass, physical, chemical and operational parameters. It was also intended to identify possible malfunctioning situations that may occur in Choupal WWTP trickling filter.

After this study it could be concluded that the trickling filters showed an outlet effluent characterized by low suspended solids, aggregated biomass and protozoa concentrations. Given the intermediate hydraulic load (7.0 ± 4.0 m3m-2day-1) and the organic load (0.49 ± 0.28 kgBODm-3dia-1) it could be concluded that the trickling filters presented an intermediate load. The biological system proved to be very efficient in terms of removing CODd, CTd and NTd, and no significant differences were observed between the four trickling filters.

The recycle presented smaller mesoflocs and less desirable morphological properties than the trickling filters, which barely presented macroflocs. By means of the multivariable statistical techniques it was only possible to successfully identify the samples of the recycle and primary effluent, since the trickling filters showed very similar characteristics and treatment performances.

Keywords: trickling filter, biofilm, protozoa, image analysis, multivariate statistics, WWTP.

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Índice

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CAPÍTULO 1 ........................................................................................................................ 1

1 OBJETIVOS DO TRABALHO E ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO ................... 2

CAPÍTULO 2 ........................................................................................................................ 3

2 INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 4

2.1 Tratamento convencional de águas residuais ............................................................ 4

2.1.1 Pré-Tratamento ................................................................................................. 4

2.1.2 Tratamento Primário ......................................................................................... 4

2.1.3 Tratamento Secundário ..................................................................................... 4

2.1.4 Tratamento Terciário ........................................................................................ 5

2.2 Leitos Percoladores .................................................................................................. 5

2.2.1 Classificação e aplicações ................................................................................. 6

2.2.2 Vantagens e desvantagens dos leitos percoladores ............................................. 8

2.2.3 Problemas operacionais dos leitos percoladores ................................................ 8

2.2.4 Meio filtrante dos leitos percoladores ................................................................ 9

2.2.5 Formação e desenvolvimento do biofilme ....................................................... 10

2.2.6 Composição do biofilme ................................................................................. 12

2.2.7 Fatores que afetam o desempenho dos leitos percoladores ............................... 16

CAPÍTULO 3 ...................................................................................................................... 19

3 ETAR DO CHOUPAL ................................................................................................. 20

3.1 Enquadramento ...................................................................................................... 20

3.2 Funcionamento da ETAR ....................................................................................... 21

3.3 Leitos percoladores ................................................................................................ 23

CAPÍTULO 4 ...................................................................................................................... 25

4 MATERIAL E MÉTODOS .......................................................................................... 26

4.1 Amostragem .......................................................................................................... 26

4.2 Reagentes e Equipamentos ..................................................................................... 27

4.3 Análises físicas ...................................................................................................... 28

4.4 Análises químicas .................................................................................................. 29

4.4.1 Análise de CQO .............................................................................................. 29

4.4.2 Análise de CTd e NTd .................................................................................... 30

Índice

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4.5 Análises microbiológicas ....................................................................................... 31

4.5.1 Aquisição, processamento e análise de imagens .............................................. 31

4.5.2 Quantificação dos protozoários e metazoários presentes .................................. 32

4.6 Aplicação de Técnicas Estatísticas de Análise Multivariável .................................. 32

4.6.1 Análise de Componentes principais (ACP) ...................................................... 32

4.6.2 Árvores de decisão (AD) ................................................................................. 33

CAPÍTULO 5 ...................................................................................................................... 35

5 RESULTADOS EXPERIMENTAIS E DISCUSSÃO................................................... 36

5.1 Estimativa do caudal relativo dos leitos percoladores ............................................. 36

5.2 Parâmetros físicos .................................................................................................. 37

5.2.1 Análise da percentagem de matéria orgânica ................................................... 42

5.3 Parâmetros químicos .............................................................................................. 43

5.3.1 Análise do desempenho dos leitos percoladores .............................................. 48

5.3.2 Estudo da representatividade de LP Geral ....................................................... 53

5.4 Resultados microbiológicos ................................................................................... 54

5.4.1 Parâmetros morfológicos de flocos e filamentos .............................................. 54

5.4.2 Monitorização de protozoários e metazoários .................................................. 71

5.5 Análise estatística multivariável ............................................................................. 76

5.5.1 Análise de Componentes Principais (ACP) ..................................................... 77

5.5.2 Árvores de decisão (AD) ................................................................................. 85

CAPÍTULO 6 ...................................................................................................................... 93

6 CONCLUSÕES GERAIS E SUGESTÕES................................................................... 94

6.1 Conclusões gerais .................................................................................................. 94

6.2 Sugestões para trabalhos futuros ............................................................................ 96

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................. 97

ANEXOS ........................................................................................................................... 101

A. Resultados obtidos pela Luságua ................................................................................ 102

B. Observações registadas durante a recolha das amostras............................................... 103

C. Curva de calibração da CQO ...................................................................................... 105

D. Determinação das incertezas às curvas de regressão linear .......................................... 106

Índice

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E. Branco dos filtros utilizados na filtração ..................................................................... 107

F. Resultados dos parâmetros morfológicos da biomassa agregada e filamentosa ............ 108

Índice de figuras

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Figura 2.1 - Representação esquemática de um leito percolador circular (Adaptado de Tilley et al, 2008). ............................................................................................................................ 6

Figura 2.2 - Exemplos de tipos de enchimento de leitos percoladores (Adaptado dos sítios eletrónicos das empresas Jaeger Environmental Products e Techfil). ...................................... 9

Figura 2.3 - Representação esquemática da formação e desenvolvimento do biofilme (Adaptado de Andersson, 2009). .......................................................................................... 11

Figura 2.4 - Influência da temperatura na acumulação do biofilme (Adaptado de Gray, 2005). ............................................................................................................................................ 12

Figura 3.1 - Vista aérea da ETAR do Choupal (Fonte: Águas de Portugal). .......................... 20

Figura 3.2 - Esquema simplificado de tratamento da ETAR do Choupal (Adaptado de Luságua S.A.). ..................................................................................................................... 21

Figura 4.1 - Representação esquemática dos pontos de recolha das amostras. ....................... 26

Figura 4.2 - Local de recolha das amostras de saída dos leitos percoladores. ........................ 27

Figura 4.3 - Local de recolha da corrente LP Geral. .............................................................. 27

Figura 4.4 - Equipamento de filtração................................................................................... 29

Figura 4.5 - Equipamento de medição do CTd e NTd. .......................................................... 30

Figura 4.6 - Equipamento para aquisição das imagens. ......................................................... 31

Figura 5.1 - Representação gráfica das concentrações de ST, SVT e SST obtidas nas saídas dos quatro leitos percoladores ao longo do tempo. ................................................................ 37

Figura 5.2 - Representação gráfica das concentrações de ST, SVT e SST obtidas nas amostras do reciclo (eixo da direita) e de efluente primário e LP Geral (eixo da esquerda) ao longo do tempo. .................................................................................................................................. 39

Figura 5.3 - Representação gráfica da relação entre SVT e ST nas várias amostras. .............. 42

Figura 5.4 - Representação gráfica da CQOt, do CTd e do NTd obtidos nas saídas dos quatro leitos percoladores ao longo do tempo. ................................................................................. 44

Figura 5.5 - Representação gráfica da CQOt, do CTd e do NTd obtidos no reciclo (eixo da direita no gráfico da CQOt), no EP e no LPG ao longo do tempo. ........................................ 46

Figura 5.6 - Representação gráfica da eficiência de remoção de CQOd, CTd e NTd nas diferentes saídas dos leitos percoladores ao longo do tempo. ................................................ 49

Figura 5.7 - Representação gráfica da eficiência do sistema biológico em termos de CQOd, de CTd e de NTd. ..................................................................................................................... 52

Figura 5.8 - Representação gráfica das correlações existentes entre os resultados obtidos nos diversos leitos percoladores e no LP Geral. .......................................................................... 53

Índice de figuras

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Figura 5.9 - Representação gráfica dos principais parâmetros morfológicos de mesoflocos nas saídas dos quatro leitos percoladores. ................................................................................... 55

Figura 5.10 - Representação gráfica dos principais parâmetros morfológicos dos mesoflocos obtidos no EP, no reciclo e no LPG. ..................................................................................... 56

Figura 5.11 - Representação gráfica dos principais parâmetros morfológicos dos macroflocos obtidos nas saídas dos quatro leitos percoladores. ................................................................. 58

Figura 5.12 - Representação gráfica dos principais parâmetros morfológicos dos macroflocos obtidos no EP, no reciclo e no LPG. ..................................................................................... 59

Figura 5.13 - Representação gráfica da percentagem de área ocupada por micro, meso e macroflocos nas amostras de saída dos leitos percoladores. .................................................. 62

Figura 5.14 - Representação gráfica da percentagem de área ocupada por micro, meso e macroflocos, nas correntes EP, reciclo e LPG....................................................................... 64

Figura 5.15 - Representação gráfica do comprimento de filamentos por volume e da relação entre comprimento de filamentos e área total de flocos nas saídas dos leitos percoladores. ... 67

Figura 5.16 - Representação gráfica do comprimento total de filamentos por unidade de volume e da relação entre o comprimento total de filamentos e a área total de flocos nas correntes de reciclo (eixo da direita) EP e LPG (eixo da esquerda). ...................................... 69

Figura 5.17 - Representação gráfica da quantidade total de protozoários e metazoários (#/ponto de amostragem) obtidos em cada dia de amostragem, em cada período de monitorização. ..................................................................................................................... 71

Figura 5.18 - Representação gráfica da quantidade total de protozoários e metazoários (#/dia de amostragem), encontrados em cada ponto de amostragem, e em cada período de monitorização. ..................................................................................................................... 73

Figura 5.19 - Representação gráfica da fração de cada classe de protozoários/metazoários em cada amostra analisada no primeiro período de monitorização. ............................................. 74

Figura 5.20 - Representação gráfica da fração de cada classe de protozoários/metazoários encontrada em cada amostra analisada no segundo período de monitorização. ...................... 74

Figura 5.21 - Representação gráfica da percentagem de grupos de protozoários em cada amostra analisada no primeiro período de monitorização. ..................................................... 75

Figura 5.22 - Representação gráfica da percentagem de grupos de protozoários em cada amostra analisada no segundo período de monitorização. ..................................................... 75

Figura 5.23 - Representação gráfica dos dois primeiros componentes principais obtidos na ACP realizada utilizando os dados do primeiro período de monitorização. a) dados físico-químicos; b) dados morfológicos; c) dados referentes a protozoários e metazoários; d) conjunto de todos os dados. .................................................................................................. 78

Índice de figuras

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Figura 5.24 - Representação gráfica dos dois primeiros componentes principais obtidos na ACP realizada utilizando os dados do segundo período de monitorização. a) dados físico-químicos; b) e c) dados morfológicos; d) dados referentes a protozoários e metazoários. ...... 79

Figura 5.25 - Variáveis com maior importância para PC1 e PC2 referentes aos dados morfológicos do segundo período de monitorização. ............................................................ 80

Figura 5.26 - Representação gráfica dos dois primeiros componentes principais obtidos na ACP realizada utilizando todos os dados do segundo período de monitorização. a) incluindo todos os pontos de amostragem; b) sem os dados obtidos no reciclo. .................................... 80

Figura 5.27 - Variáveis de maior importância para PC1 e PC2 referentes a todos os dados do segundo período de monitorização. ...................................................................................... 81

Figura 5.28 - Representação gráfica dos primeiros componentes principais obtidos na ACP realizada utilizando os dados dos dois períodos de monitorização. a) dados físico-químicos; b) e c) dados morfológicos; d) dados referentes aos protozoários e metazoários. ....................... 82

Figura 5.29 - Variáveis de maior importância para PC1, PC2 e PC3 referentes aos dados morfológicos dos dois períodos de monitorização. ............................................................... 83

Figura 5.30 - Representação gráfica dos primeiros componentes principais obtidos na ACP realizada utilizando todos os dados dos dois períodos de monitorização. a) PC2 versus PC1 utilizando os dados de todos os pontos de amostragem; b) PC3 versus PC1 sem utilizar os dados do reciclo. .................................................................................................................. 83

Figura 5.31 - Variáveis de maior importância para PC1, PC2 e PC3 referentes ao conjunto de todos os dados dos dois períodos de monitorização. ............................................................. 84

Figura 5.32 - Representação esquemática da AD obtida utilizando os dados físico-químicos do primeiro período de monitorização. ...................................................................................... 86

Figura 5.33 - Representação esquemática da AD obtida utilizando os parâmetros físico-químicos do segundo período de monitorização. .................................................................. 88

Figura 5.34 - Representação esquemática da AD obtida utilizando os parâmetros morfológicos do segundo período de monitorização................................................................................... 89

Figura 5.35 - Representação esquemática da AD obtida utilizando todos os parâmetros do segundo período de monitorização. ...................................................................................... 90

Figura 5.36 - Representação esquemática da AD obtida utilizando todos os parâmetros dos dois períodos de monitorização. ........................................................................................... 92

Figura C.1 - Curva de calibração da Carência Química de Oxigénio obtida a λ de 600 nm. 105

Índice de tabelas

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Tabela 2.1 - Classificação e aplicações de leitos percoladores (Adaptado de Tchobanoglous et al, 2003). ............................................................................................................................... 7

Tabela 2.2 - Relação entre a eficiência do tratamento por lamas ativadas e os principais grupos de protozoários e metazoários (Adaptado de Madoni, 1994). .................................... 14

Tabela 3.1 - Dados de Base da ETAR (Fonte: Luságua S.A.). .............................................. 20

Tabela 3.2 - Principais características da instalação da ETAR (Fonte: Luságua S.A.). .......... 21

Tabela 3.3 - Características principais dos leitos percoladores da ETAR do Choupal............ 23

Tabela 4.1 - Reagentes utilizados ao longo da atividade experimental. ................................. 27

Tabela 4.2 - Principais equipamentos utilizados na realização do trabalho experimental. ...... 28

Tabela 5.1 - Distribuição de caudal e velocidade de rotação obtidos para cada leito percolador. ............................................................................................................................................ 36

Tabela 5.2 - Valores médios e respetivos desvios padrão das concentrações de ST, SVT e SST obtidas em cada ponto de amostragem, em cada período de amostragem. ............................. 41

Tabela 5.3 - Valores médios e respetivos desvios padrão da CQOt, do CTd e do NTd obtidos em cada ponto de amostragem e em cada período de monitorização. .................................... 47

Tabela 5.4 - Parâmetros médios obtidos durante os dois períodos de monitorização. ............ 48

Tabela 5.5 - Valores médios e respetivos desvios padrão da eficiência de remoção de CQOd, CTd e NTd obtidos em cada ponto de amostragem na segunda campanha. ........................... 50

Tabela 5.6 - Valores médios e respetivos desvios padrão dos principais parâmetros morfológicos dos mesoflocos, obtidos nos diferentes pontos de amostragem, no primeiro e segundo períodos de amostragem e no global. ...................................................................... 57

Tabela 5.7 - Valores médios e respetivos desvios padrão dos principais parâmetros morfológicos dos macroflocos obtidos nos diversos pontos de amostragem, no primeiro e no segundo períodos de amostragem e no global. ...................................................................... 60

Tabela 5.8 - Valores médios e respetivos desvios padrão da percentagem de área ocupada por micro, meso e macroflocos em cada ponto de amostragem e em cada período de monitorização. ..................................................................................................................... 65

Tabela 5.9 - Valores médios e respetivos desvios padrão de CT e CT/AT obtidos em cada ponto de amostragem e em cada período de monitorização. .................................................. 70

Tabela 5.10 - Parâmetros utilizados na análise estatística multivariável. ............................... 77

Tabela 5.11 - Percentagem de identificação e percentagem de alocação errada obtidas para cada ponto de amostragem e para cada AD realizada, no primeiro período de amostragem. .. 85

Tabela 5.12 - Percentagem de identificação e percentagem de alocação errada obtidas para cada ponto de amostragem e para cada AD realizada, no segundo período de amostragem ... 87

Índice de tabelas

xvi Andreia Catarina Maia Quinteiro

Tabela 5.13 - Percentagem de identificação e percentagem de alocação errada obtidas para cada ponto de amostragem e para cada AD realizada, nos dois períodos de monitorização. ... 91

Tabela A.1 - Valores obtidos nas análises realizadas pela Luságua. .................................... 102

Tabela B.1 - Observações registadas durante a recolha das amostras. ................................. 103

Tabela B.2 - Registo da altura de efluente na calha e velocidade de rotação dos distribuidores rotativos em cada leito percolador. ..................................................................................... 104

Tabela E.1 - Percentagem de massa perdida pelo filtro na estufa e na mufla. ...................... 107

Tabela F.1 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no efluente primário. ..................... 108

Tabela F.2 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no efluente primário. ..................... 108

Tabela F.3 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no efluente primário. ...................... 109

Tabela F.4 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no efluente primário. ...................... 109

Tabela F.5 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no efluente primário. .................... 109

Tabela F.6 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no efluente primário. .................... 110

Tabela F.7 - Parâmetros gerais das amostras de efluente primário....................................... 110

Tabela F.8 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no LP1. ......................................... 111

Tabela F.9 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no LP1. ......................................... 111

Tabela F.10 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no LP1. ........................................ 112


Tabela F.12 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no LP1. ....................................... 113


Tabela F.14 - Parâmetros gerais das amostras de LP1. ........................................................ 114

Tabela F.15 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no LP2. ....................................... 115






Tabela F.21 - Parâmetros morfológicos gerais das amostras de LP2. .................................. 118




Índice de tabelas

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Tabela F.28 - Parâmetros morfológicos gerais das amostras de LP3. .................................. 122







Tabela F.35 - Parâmetros morfológicos gerais de LP4. ....................................................... 124

Tabela F.36 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no LP Geral. ................................ 125

Tabela F.37 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no LP Geral. ................................ 125

Tabela F.38 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no LP Geral. ................................ 126

Tabela F.39 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no LP Geral. ................................ 126

Tabela F.40 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no LP Geral. ............................... 127

Tabela F.41 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no LP Geral. ............................... 127

Tabela F.42 - Parâmetros morfológicos gerais das amostras de LP Geral. ........................... 128

Tabela F.43 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no Reciclo. .................................. 128

Tabela F.44 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no reciclo. ................................... 129

Tabela F.45 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no reciclo. .................................... 129

Tabela F.46 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no reciclo. .................................... 129

Tabela F.47 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no reciclo.................................... 130

Tabela F.48 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no reciclo.................................... 130

Tabela F.49 - Parâmetros morfológicos gerais das amostras de reciclo. .............................. 130

Tabela F.50 - Valores médios e respetivos desvios padrão de AT obtidos em cada ponto de amostragem e em cada período de monitorização e no global. ............................................ 131

Abreviaturas

xviii Andreia Catarina Maia Quinteiro

Acrónimos

AD Árvores de Decisão ACP Análise de Componentes Principais Ameb. Amebas com Teca AT Área Total de agregados por volume CBO5 Carência Bioquímica de Oxigénio Comp. Compacidade Compr. Comprimento Conc. Maior Concavidade Conv. Convexidade CQO Carência Química de Oxigénio CT Comprimento Total de filamentos por volume CTd Carbono total dissolvido CT/AT Comprimento Total de filamentos por Área Total de agregados d Diâmetro Deq Diâmetro equivalente EP Efluente primário EPS Substância polimérica extracelular Esf. Esfericidade ETAR Estação de Tratamento de Águas Residuais Exc. Excentricidade Ext. Extensão FF Fator de Forma Flag. Protozoários flagelados hab. Habitantes ISEC Instituto Superior de Engenharia de Coimbra Larg. Largura LP Leito percolador LPG Leito percolador geral Meta Metazoários Móv. Ciliados móveis de fundo Nad. Ciliados nadadores NTd Azoto Total dissolvido Núm. Número P Potência Per. Perímetro Q Caudal RA Rácio de áreas Rec. Reciclo Rob. Robustez

Abreviaturas

Andreia Catarina Maia Quinteiro xix

SDNV Sólidos Dissolvidos Não Voláteis SDT Sólidos Dissolvidos Totais SDV Sólidos Dissolvidos Voláteis SNVT Sólidos Não Voláteis Totais Sol. Solidez SST Sólidos Suspensos Totais SSV Sólidos Suspensos Voláteis ST Sólidos Totais SVT Sólidos Voláteis Totais

Subscritos, simbologia, unidades e prefixos

xx Andreia Catarina Maia Quinteiro

Subscritos

a Altura d Diâmetro V Volume

Simbologia

λ Comprimento de onda Unidades bar bar cal caloria g grama h hora L litro m metro mol mol rot rotações V Volt oC grau Celcius s segundo VA Voltampere W Watt

Prefixos

Prefixo Símbolo Fator Quilo k 103 Mili m 10-3 Micro µ 10-6 Nano n 10-9

CAPÍTULO 1

OBJETIVOS DO TRABALHO E ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO

CAPÍTULO 1

2 Andreia Catarina Maia Quinteiro

1 OBJETIVOS DO TRABALHO E ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO

Neste capítulo são descritos os objetivos do trabalho, bem como a forma como está organizada esta dissertação.

Como o presente trabalho pretendeu-se:

(i) Caracterizar as correntes representativas dos leitos percoladores em estudo em termos de composição físico-química, de caracterização morfológica da biomassa agregada e filamentosa, e de quantificação dos principais protozoários e metazoários presentes.

(ii) Analisar e relacionar distintos parâmetros físico-químicos e microbiológicos com o funcionamento dos diferentes leitos percoladores, com vista a entender melhor a influência desse conjunto de variáveis no rendimento de cada um dos leitos percoladores estudados.

(iii) Comparar o rendimento dos quatro leitos percoladores relacionando-os com as características individuais do sistema e estabelecendo relações com a microfauna presente, e os parâmetros físico-químicos e de operação dos diferentes leitos percoladores.

(iv) Identificar eventuais situações de deficiente funcionamento que possam ocorrer nos leitos percoladores da ETAR do Choupal.

Esta dissertação está organizada em seis capítulos no total, incluindo este primeiro capítulo onde são indicados os objetivos do trabalho e a organização da dissertação. No capítulo 2 é abordado de uma forma geral o tratamento convencional de águas residuais e descrito mais especificamente o tratamento através de leitos percoladores. No capítulo 3 é descrita a ETAR do Choupal, indicando as características mais relevantes dos leitos percoladores, que foram objeto de estudo. O quarto capítulo descreve os diferentes pontos de amostragem monitorizados em cada um dos dois períodos de recolha. Neste capítulo são também apresentados os equipamentos, materiais, reagentes e procedimentos utilizados em cada uma das análises físico-químicas e microbiológicas realizadas às amostras, assim como os métodos de análise estatística utilizados. No capítulo 5 são apresentados e discutidos os principais resultados obtidos e é efetuada a sua análise estatística. Por fim, no capítulo 6 são descritas as principais conclusões deste trabalho e apresentadas algumas sugestões para trabalhos futuros.

CAPÍTULO 2

INTRODUÇÃO

CAPÍTULO 2


2 INTRODUÇÃO

Neste capítulo serão abordadas as etapas de tratamento de águas residuais e o tratamento biológico através de leitos percoladores.

2.1 Tratamento convencional de águas residuais

A água é um bem fundamental que regula o crescimento da população, as condições de vida, a saúde pública e determina a biodiversidade. Assim, as estações de tratamento de águas residuais (ETAR) têm tido um papel importantíssimo já que permitem a sua reutilização e reduzem os impactes ambientais negativos associados à descarga de efluentes não tratados no meio ambiente. O tratamento das águas residuais é realizado através de processos físicos, químicos e biológicos, envolvidos em quatro etapas de tratamento: pré-tratamento, tratamento primário, tratamento secundário/biológico e tratamento terciário/avançado (Ferraz et al, 2011).

2.1.1 Pré-Tratamento

O pré-tratamento consiste na remoção de elementos de grandes dimensões, areias e gorduras. A remoção é conseguida através da utilização de processos e equipamentos como a gradagem, o tamisador, o desarenador e o desengordurador.

2.1.2 Tratamento Primário

Este tratamento é realizado em decantadores/sedimentadores primários e tem como objetivo a remoção parcial de sólidos suspensos e de matéria orgânica suspensa, através do processo de sedimentação. A remoção das partículas flutuantes é realizada à superfície do tanque e, por sua vez, os sólidos suspensos sedimentáveis são recolhidos no fundo do tanque e são designados de lamas primárias.

2.1.3 Tratamento Secundário

Esta etapa consiste na remoção da matéria orgânica por processos biológicos com formação de biomassa microbiana, por processos que podem ser aeróbios ou anaeróbios.

Nos processos aeróbios a degradação da matéria orgânica é realizada na presença de oxigénio. Este tipo de degradação pode ser realizada em sistemas com biomassa suspensa, como é o caso das lamas ativadas, reatores descontínuos sequenciais e sistemas de biomassa aeróbia granular, ou em sistemas com biomassa fixa, como é o exemplo dos leitos percoladores e dos sistemas de discos rotativos.

Introdução

Andreia Catarina Maia Quinteiro 5

Nos processos anaeróbios, onde intervêm microrganismos sem a presença de oxigénio, a degradação da matéria orgânica pode ser realizada em digestores anaeróbios ou em lagoas anaeróbias. Os processos anaeróbios são mais comuns no tratamento de águas residuais com maior concentração de matéria orgânica ou na estabilização das lamas biológicas resultantes dos sistemas de tratamentos aeróbios (Ferraz et al, 2011).

Do tratamento secundário faz ainda parte a sedimentação secundária, realizada normalmente após o tratamento biológico, num decantador secundário, idêntico ao primário, onde a lama gerada é composta essencialmente por agregados microbianos e designada como lama secundária. Na grande maioria das ETAR, o efluente clarificado resultante desta sedimentação apresenta-se dentro dos limites legais, seguindo para o seu destino final. Caso isso não aconteça o efluente segue para o tratamento terciário.

Relativamente à fase sólida gerada no decantador secundário (lamas secundárias), tal como as do decantador primário são submetidas a alguns processos como o espessamento, estabilização, acondicionamento, desidratação e por vezes incineração, podendo ainda ser tratadas por digestão anaeróbia.

2.1.4 Tratamento Terciário

O tratamento terciário depende das características do efluente que sai do tratamento secundário e do seu destino final, pelo que não é realizado em todas as ETAR. Este tratamento permite aumentar a eficiência da estação de tratamento, removendo o azoto, o fósforo e determinados poluentes que se mantêm no efluente após terem passado pelos tratamentos anteriores. Os processos e operações usadas dependem do que se pretende remover do efluente, podendo ser utilizados a precipitação química, a osmose inversa, a filtração, a adsorção em carvão ativado, a permuta iónica, a desinfeção, entre outros.

2.2 Leitos Percoladores

Os leitos percoladores constituem, como referido anteriormente, um sistema bastante utilizado no tratamento biológico de águas residuais. O reator pode ser circular ou retangular, sendo os filtros circulares mais utilizados pois permitem maior controlo do sistema de distribuição e a sua manutenção é mais simples (Gray, 2005). A Figura 2.1 representa esquematicamente um leito percolador circular.

CAPÍTULO 2


Figura 2.1 - Representação esquemática de um leito percolador circular (Adaptado de Tilley et al, 2008).

Os leitos percoladores circulares apresentam na parte superior um distribuidor rotativo, através do qual é realizada a distribuição das águas residuais provenientes do tratamento primário, de forma a percolar o mais uniformemente possível ao longo do leito, evitando “caminhos preferenciais” e promovendo a humidade máxima do meio. Os leitos percoladores são constituídos por um leito de material de suporte, quimicamente inerte, designado por meio filtrante (enchimento). O meio filtrante deve proporcionar uma área superficial elevada onde o filme biológico e a microfauna associada, necessários para o tratamento das águas residuais, se possam desenvolver. O meio filtrante deve permitir o arejamento suficiente, através de poros, para que o processo aeróbio possa ocorrer e deve assegurar o máximo contacto entre o filme desenvolvido pelos microrganismos e o efluente líquido (Gray, 2005).

2.2.1 Classificação e aplicações

A classificação dos leitos percoladores é realizada de acordo com as taxas de carga hidráulica e orgânica. Assim, os leitos percoladores podem ser classificados como de baixa carga, de carga intermédia ou de alta carga. Na Tabela 2.1 são apresentadas a classificação e as aplicações de leitos percoladores, baseados numa terminologia histórica desenvolvida originalmente para filtros com enchimento de pedra.

Introdução


Tabela 2.1 - Classificação e aplicações de leitos percoladores (Adaptado de Tchobanoglous et al, 2003).

Caraterísticas Carga baixa/ padrão

Carga intermédia

Alta carga Alta carga Afinação

final Tipo de

enchimento Pedra Pedra Pedra Plástico Pedra/ Plástico

Carga hidráulica (m3 m-2 dia-1) 1-4 4-10 10-40 10-75 40-200

Carga orgânica (kg CBO m-3 dia-1) 0,07-0,22 0,24-0,48 0,4-2,4 0,6-3,2 > 1,5

Razão de recirculação 0 0-1 1-2 1-2 0-2

Washout Intermitente Intermitente Contínuo Contínuo Contínuo

Altura (m) 1,8-2,4 1,8-2,4 1,8-2,4 3,0-12,2 0,9-6

Eficiência de remoção de CBO

(%) 80-90 50-80 50-90 60-90 40-70

Qualidade do efluente Bem nitrificado Alguma

nitrificação Sem

nitrificação Sem

nitrificação Sem

nitrificação Consumo

específico de energia

(kW/103 m3)

2-4 2-8 6-10 6-10 10-20

Os leitos percoladores de baixa carga são relativamente simples e altamente fiáveis, produzindo um efluente com uma qualidade consistente, mesmo perante variações na composição de entrada. Em estações de tratamento pequenas e com caudais baixos durante o período da noite, pode ser necessário efetuar recirculação, de modo a garantir a qualidade do filme microbiológico já que a alimentação não é contínua. Na maior parte dos leitos percoladores de baixa carga apenas 0,6 a 1,2 metros são responsáveis pela remoção da matéria orgânica. Nas zonas mais profundas desenvolvem-se bactérias nitrificantes responsáveis por transformar o amoníaco em nitrito e este em nitrato.

Nos leitos percoladores de carga intermédia e de alta carga a recirculação do efluente à saída dos leitos ou do efluente final permite aumentar a carga orgânica aplicada. Os de carga intermédia são relativamente parecidos com os de baixa carga, mas a alimentação é realizada em contínuo e existe recirculação. Os leitos percoladores de alta carga são projetados para cargas muito superiores aos de baixa carga. A recirculação nestes tipos de equipamentos permite o controlo da espessura da camada de biofilme, já que ocorre a reintrodução de microrganismos viáveis.

Existem ainda leitos percoladores de super-alta carga que são mais altos do que os de alta carga, uma vez que o seu enchimento é realizado com materiais de plástico. Outros filtros

CAPÍTULO 2


designados como leitos percoladores de afinação final são utilizados antes do tratamento secundário, concebidos com enchimento de plástico com capacidade para uma carga orgânica superior a 1,6 kg CBO m-3 dia-1 e onde a carga hidráulica atinge 200 m3 m-2 dia-1 (Tchobanoglous et al, 2003).

2.2.2 Vantagens e desvantagens dos leitos percoladores

O sistema de tratamento através de leitos percoladores, bem como o sistema de lamas ativadas são os processos aeróbios mais utilizados no tratamento de efluentes. Na escolha de um dos sistemas deve ter-se em conta a eficiência de cada um deles, bem como as suas vantagens e desvantagens.

Os leitos percoladores apresentam algumas vantagens interessentes relativamente ao sistema de lamas ativadas, das quais se podem destacar:

O seu funcionamento simples; O facto de não exigirem manutenção qualificada; Custo de operação baixo no que diz respeito ao consumo de energia (ventilação

natural e escoamento gravitacional) (Helmer et al, 2007); São mais versáteis perante oscilações de caudal e mudanças nas características das

águas residuais; São mais tolerantes a picos de concentração de substâncias tóxicas com origem

industrial.

A maior desvantagem destes sistemas relativamente aos sistemas de lamas ativadas reside na sua menor eficiência de remoção, no custo de instalação superior, bem como na necessidade de maior área para implantação (Gray, 2004).

2.2.3 Problemas operacionais dos leitos percoladores

Apesar das vantagens dos leitos percoladores, existem problemas que podem ocorrer e que devem ser prevenidos.

O alagamento é um dos problemas que pode ocorrer nos leitos percoladores e que acontece quando ocorre acumulação de sólidos no meio filtrante, o que pode ser causado pelo crescimento excessivo de biofilme ou ser resultado de um tamanho inapropriado do meio de enchimento. Também o caudal excessivo, proporcionando uma velocidade superior à de alagamento pode estar na origem deste problema, devendo por isso ser controlado (Gray, 2005; Solomon et al, 1998).

Outro problema frequente são os odores desagradáveis que ocorrem quando não há arejamento suficiente, o que leva a que a biomassa entre em decomposição. A presença de mosquitos também é um incómodo frequente junto dos leitos percoladores, devido à

Introdução


humidade do meio que proporciona condições favoráveis ao seu desenvolvimento (Solomon et al, 1998).

Existem também alguns problemas relacionados com a movimentação do distribuidor rotativo, podendo ocorrer a sua paragem em resultado de o fluxo de água não ser suficiente para fazer girar os distribuidores rotativos, ou de os orifícios dos distribuidores ficarem obstruídos ou, ainda, de os braços não se encontrarem nivelados (Solomon et al, 1998)

O “washout” do biofilme também pode constituir um problema deste tipo de sistemas de tratamento, tendo lugar quando os microrganismos mais próximos do meio não têm oxigénio suficiente para o seu crescimento e reprodução e começam a morrer, fazendo com que secções do biofilme se desagreguem e sejam arrastadas no efluente, perdendo-se biomassa viável e provocando um tratamento menos eficiente. Os episódios de “washout” também podem ocorrer se a carga hidráulica for demasiado elevada, arrastando o biofilme, ou se houver a introdução de um composto tóxico.

Estes equipamentos motivam ainda preocupações de caráter meteorológico uma vez que em locais com climas muito frios, pode ocorrer formação de gelo no leito.

2.2.4 Meio filtrante dos leitos percoladores

Existem diversos tipos de meio filtrante, conforme mostrado na Figura 2.2: granito, tijolos de alto-forno, rochas, pedras de várias formas com tamanho entre 4 a 200 mm e, ainda, mais recentemente, plásticos concebidos com uma área superficial específica e tamanho adequados a cada aplicação (Tchobanoglous et al, 2003; EPA, 1997; Strigle, 1997).

Figura 2.2 - Exemplos de tipos de enchimento de leitos percoladores (Adaptado dos sítios eletrónicos das empresas Jaeger Environmental Products e Techfil).

CAPÍTULO 2


Na escolha do tipo de enchimento devem ser considerados alguns fatores, nomeadamente a porosidade do leito, já que os meios filtrantes com espaços vazios demasiadamente pequenos além de provocarem fácil entupimento, dificultam o transporte do ar da superfície para a parte inferior do filtro, bem como o fluxo de água através do filtro (Lekang et al, 2000).

A área superficial específica do meio filtrante deve ser elevada, uma vez que permite maior crescimento de bactérias por unidade de volume de filtro, permitindo uma eficiência de tratamento superior. Além disso, a construção de leitos percoladores, com meios filtrantes com elevadas áreas superficiais específicas, fica mais barata, já que ocupam menos espaço. Estudos realizados por Tomlison e co-autores (1962) demonstraram ocorrer uma redução do número de bactérias e da quantidade de sólidos suspensos proporcional à área total do meio filtrante com o qual as águas residuais entraram em contacto.

O meio filtrante deve, ainda, permitir o fluxo uniforme da água residual de modo a evitar zonas mortas ou caminhos preferenciais e ter elevada durabilidade e resistência a ataques químicos (EPA, 1997).

O peso e o preço do meio filtrante também são aspetos importantes na sua escolha, sendo preferíveis meios filtrantes mais leves, uma vez que são mais fáceis de manusear.

2.2.5 Formação e desenvolvimento do biofilme

A matéria orgânica presente nas águas residuais é degradada aerobiamente por microrganismos heterotróficos, que são dominantes no biofilme (Gray, 2005). Os microrganismos presentes no biofilme produzem substâncias poliméricas extracelulares, principalmente exopolissacarídeos (EPS) que ajudam a fixar os agregados celulares e formam a matriz estrutural do biofilme. A síntese de EPS está relacionada com a concentração de oxigénio dissolvido, pelo que existe maior quantidade de EPS recém-formado na superfície externa do biofilme, onde a concentração de oxigénio é superior (Gray, 2005).

Segundo Andersson (2009), a formação do biofilme ocorre através de cinco etapas representadas na Figura 2.3

1. Formação de uma película na superfície; 2. Adesão inicial de células bacterianas; 3. Fixação irreversível das células bacterianas; 4. Maturação do biofilme; 5. Desagregação.

Introdução


Figura 2.3 - Representação esquemática da formação e desenvolvimento do biofilme (Adaptado de Andersson, 2009).

Este processo é iniciado com a formação de uma película na superfície do meio filtrante à qual aderem as células bacterianas. Essas bactérias fixam-se e, enquanto isso, o biofilme vai crescendo ao longo da operação até ultrapassar a espessura crítica, a partir da qual o ambiente é anóxico ou até mesmo anaeróbio, para as bactérias mais internas do biofilme. Assim, os nutrientes solúveis tornam-se menos disponíveis para alguns microrganismos, provocando um metabolismo endógeno. Isto destabiliza o biofilme resultando na desagregação do mesmo.

O filme microbiano demora cerca de 3 a 4 semanas a estabilizar e a atingir a sua capacidade máxima de purificação no Verão e até 2 meses no Inverno, devido ao facto de a taxa metabólica microbiana aumentar com o aumento da temperatura, pelo que o seu crescimento apresenta uma variação sazonal, conforme revela a Figura 2.4. A acumulação de biofilme é mais baixa no Verão, pese embora a elevada taxa metabólica microbiana, devido ao aumento da atividade de macroinvertebrados consumidores de biofilme, nomeadamente larvas de moscas, minhocas e caracóis, e mais elevada no Inverno. Na Primavera, com o aumento da temperatura, verifica-se, então, o “washout” do biofilme acumulado no Inverno (Gray, 2005).

Nos leitos percoladores a temperatura varia normalmente entre 12 e 25 °C (Solomon et al, 1998; Gray, 2005).

CAPÍTULO 2


Figura 2.4 - Influência da temperatura na acumulação do biofilme (Adaptado de Gray, 2005).

A espessura do biofilme é um fator muito importante, já que o oxigénio só se pode difundir até certa profundidade, deixando as áreas mais profundas do filme anóxicas ou anaeróbias. Segundo Gray (2005), o oxigénio penetra até uma profundidade entre 0,06 e 4,00 mm, dependendo da composição do biofilme, da sua densidade e da taxa de respiração. Para uma purificação eficiente, apenas a camada superficial do biofilme é importante, sendo que apenas 0,15 mm de espessura são suficientes para um bom desempenho.

A eficiente cooperação metabólica e a relação simbiótica existente entre os microrganismos no biofilme, proporciona o desenvolvimento de “micro nichos” com diversas concentrações de oxigénio e nutrientes, criando condições favoráveis para o desenvolvimento de uma grande variedade de espécies (Andersson, 2009).

2.2.6 Composição do biofilme

Os organismos mais comuns encontrados em biofilmes de leitos percoladores são bactérias, protozoários, metazoários, fungos e algas (Gray, 2004).

Bactérias

As bactérias aeróbias representam os microrganismos predominantes nos biofilmes (Missagia, 2010). As bactérias predominantes são formadoras de flocos e bactérias filamentosas. Os flocos são aglomerados de células bacterianas vivas e mortas, incluindo muitas vezes bactérias filamentosas, sais precipitados, partículas inorgânicas presas e fibras orgânicas (Eikelboom, 2000).

Introdução


A biomassa que se desprende do meio filtrante dos leitos percoladores e que migra para os decantadores secundários pode ser mais ou menos compacta e com diferentes tamanhos, sendo, por isso, importante o seu estudo de modo a verificar se poderão provocar problemas ao nível do decantador secundário. Segundo Eikelboom (2000) podem-se distinguir três classes de flocos tendo em conta o seu tamanho:

Microfocos: Diâmetro inferior a 25 µm; Mesoflocos: Diâmetro entre 25 e 250 µm; Macroflocos: Diâmetro superior a 250 µm

Existe uma grande diversidade de bactérias filamentosas com diversos tamanhos e formas. As bactérias filamentosas são mais resistentes do que as formadoras de flocos perante situações adversas, nomeadamente na ausência de nutrientes e de oxigénio. Por outro lado, não possuem tão elevadas taxas de crescimento como as formadoras de flocos perante meios com boas condições. O equilíbrio entre bactérias formadoras de flocos e filamentosas é bastante importante, permitindo a remoção da matéria orgânica, boa sedimentabilidade das lamas e uma reduzida concentração de sólidos e turbidez do efluente final. Quando não existe este equilíbrio podem surgir alguns problemas no decantador secundário (Jenkins et al, 2004):

Bulking filamentoso: Crescimento elevado de bactérias filamentosas hidrofílicas comparativamente com as formadoras de flocos, fazendo com que surjam flocos de malha larga. Isto pode ser provocado pela presença de substâncias tóxicas, carência de nutrientes específicos ou oxigénio. As lamas apresentam reduzida sedimentabilidade no sedimentador secundário, originando um efluente final pouco clarificado;

Foaming filamentoso: Crescimento desmesurado de bactérias filamentosas hidrofóbicas, devido à presença de hidratos de carbono de elevado peso molecular, gorduras e óleos no efluente, havendo o “washout” da biomassa;

Bulking zoogleal/viscoso: Os flocos são muito grandes, pouco sedimentáveis e compactos, devido à sobreprodução de exopolissacarídeos que tornam o efluente viscoso;

Flocos pin-point: Ocorre devido a baixas concentrações de bactérias filamentosas, fazendo com que os flocos formados sejam pequenos, mecanicamente frágeis e pouco sedimentáveis;

Crescimento disperso: Aumento elevado do número de bactérias dispersas provocado por elevadas cargas e arejamento insuficiente entre outras condições adversas prolongadas, fazendo com que não haja agregação das bactérias formadoras de flocos. Estas condições adversas podem ainda provocar uma redução do número de protozoários e metazoários, agravando o problema.

CAPÍTULO 2


Protozoários

Os protozoários são muito importantes para o equilíbrio do ecossistema biológico, uma vez que se alimentam de bactérias e de matéria orgânica, reduzindo a turvação do efluente final e eliminando bactérias patogénicas (Da Motta et al, 2001). Existe uma grande diversidade de protozoários, com necessidades muito distintas, pelo que a sua observação ao microscópio permite obter informações no que diz respeito à eficiência da ETAR.

Não têm sido realizados estudos de protozoários em sistemas de leitos percoladores, sendo contudo um tema bastante explorado no sistema de lamas ativadas. Segundo Madoni (1994), os sistemas de lamas ativadas com funcionamento satisfatório apresentam as seguintes características.

Elevada densidade de protozoários (>103 por mL); Domínio conjunto de ciliados sésseis e móveis de fundo; População diversificada sem domínio esmagador de nenhuma espécie em particular.

Na Tabela 2.2 é apresentada a relação entre a eficiência de tratamento por lamas ativadas e os principais grupos de protozoários e metazoários.

Tabela 2.2 - Relação entre a eficiência do tratamento por lamas ativadas e os principais grupos de protozoários e metazoários (Adaptado de Madoni, 1994).

Grupo dominante Eficiência Causa possível

Pequenos flagelados Má Lamas pouco oxigenadas, carga muito forte; entrada de substâncias fermentescíveis

Pequenos ciliados nadadores (<50 µm) Medíocre Tempo de contacto muito baixo; lamas pouco

oxigenadas Grandes ciliados

nadadores (>50 µm) Medíocre Carga muito forte

Ciliados móveis de fundo Boa Ciliados sésseis + móveis de fundo Boa

Ciliados sésseis Baixa Fenómenos transitórios (carga descontínua, extração recente de lamas)

Pequenas amebas nuas Má Carga muito elevada não facilmente biodegradável

Amebas com teca Boa Carga baixa, licor diluído, boa nitrificação Grande parte dos protozoários é móvel, usando para isso flagelos, cílios ou pseudópodes. Existem três classes de protozoários que podem ser encontrados em sistemas de tratamento aeróbio, nomeadamente em leitos percoladores (Gray, 2004):

Introdução


Flagelados

Os flagelados apresentam um ou mais flagelos utilizados na sua locomoção. Estes protozoários são predominantes na fase de arranque dos sistemas aeróbios, sendo resistentes a condições anóxicas e a substâncias tóxicas. Indiciam mau arejamento e carga orgânica elevada, o que significa baixa qualidade do efluente final (Canler et al,1999).

Amebas ou Sarcodinas

As amebas movem-se através de pseudópodes, que também são utilizados para se alimentarem. Algumas apresentam uma teca de material inorgânico em redor do seu corpo com aberturas especiais por onde saem os pseudópodes. As amebas sem teca são indesejáveis no tratamento de águas residuais já que indiciam baixa qualidade do efluente final. As amebas com teca, por sua vez, são encontradas normalmente em sistemas com remoção de azoto, idade das lamas elevada e efluentes com baixa carga orgânica, sendo por isso são indicadoras de um efluente bem tratado (Madoni, 1994).

Ciliados

Segundo Canler (1999), os protozoários ciliados correspondem a 70% da população de protozoários observada em sistemas com arejamento prolongado a funcionar corretamente. Podem ser divididos em quatro grupos: ciliados nadadores, móveis de fundo, sésseis e carnívoros (incluindo suctória).

Os ciliados nadadores indicam baixa qualidade do efluente final, uma vez que se movem livremente em suspensão, não sedimentando e saindo no efluente final. São predominantes na fase de arranque dos sistemas aeróbios (Madoni, 1994).

Os ciliados móveis de fundo vivem e alimentam-se na superfície dos flocos. Podem também encontrar-se no interior dos flocos, e são muitas vezes recirculados após a sedimentação secundária. São indicadores de um efluente final com qualidade razoável (Madoni, 1994).

Os ciliados sésseis apresentam um pedúnculo através do qual estão ligados aos flocos, sendo recirculados já que sedimentam (junto com os flocos) na decantação secundária. Tal como os móveis de fundo alimentam-se de bactérias presentes na superfície dos flocos ou no licor misto. Podem ser encontrados em todas as cargas orgânicas, sendo predominantes em baixas cargas, fenómenos transientes ou condições de “washout” (Madoni, 1994).

Os ciliados carnívoros, como o próprio nome indica alimentam-se de outros protozoários, não sendo encontrados com muita frequência, pelo menos como espécies dominantes (Madoni, 1994).

CAPÍTULO 2


Metazoários

Os metazoários alimentam-se de bactérias e, em alguns casos, de protozoários. Estes microrganismos multicelulares, tal como os protozoários têm como função o controlo do crescimento de coliformes e bactérias patogénicas por predação e contribuem ainda para processos de floculação/desfloculação. O processo de floculação ocorre devido à adesão de bactérias filamentosas e formadoras de flocos ao muco excretado pelos metazoários. Por outro lado, através da sua mobilidade, fragmentam flocos de grandes dimensões e dificilmente sedimentáveis (desfloculação) (Canler et al,1999). Os metazoários mais comuns nas ETAR são os rotíferos, os anelídeos e os nemátodes. Os rotíferos são os metazoários que aparecem com maior frequência, indicando bom arejamento e qualidade elevada do efluente final. Os nemátodes, por sua vez, estão presentes em todas as cargas e em períodos de sub-arejamento. Os anelídeos são muito pouco comuns e indiciam cargas orgânicas muito baixas, elevada idade das lamas e elevada qualidade do efluente final.

A análise da microfauna é muito importante, uma vez que é possível verificar a capacidade de sedimentabilidade das lamas no sedimentador secundário através do conhecimento da morfologia dos flocos e ainda diagnosticar se existe algum problema no sistema de tratamento, através do conhecimento da presença ou ausência de um determinado microrganismo.

Deste modo, encontram-se já publicados diversos estudos com vista a obter uma melhor previsão e controlo da eficiência dos processos de tratamento de efluentes, através do estudo da componente biótica de sistemas de tratamento aeróbios, envolvendo técnicas de microscopia e mesmo de análise de imagem (Lazarova et al, 1995; Amaral, 2003; Mesquita, 2006; Mesquita et al, 2008; Amaral, 2009).

2.2.7 Fatores que afetam o desempenho dos leitos percoladores

As águas residuais transportam contaminantes suspensos e dissolvidos que, após serem retidos no biofilme, são degradados em partículas cada vez mais pequenas, de modo a poderem servir como nutrientes para o crescimento celular (Gray, 2005). Ainda segundo este autor, os leitos percoladores podem remover entre 40 a 90% de CBO (Carência Bioquímica de Oxigénio) das águas residuais.

Existem vários fatores que afetam o desempenho dos leitos percoladores, nomeadamente a carga hidráulica, a carga orgânica, o meio filtrante, a temperatura, o tempo de retenção, a altura dos leitos percoladores, o biofilme, o arejamento e a frequência de dosagem.

Carga hidráulica

A carga hidráulica corresponde ao quociente entre o caudal volumétrico das águas residuais e a área superficial de leito (normalmente expressa em m3 dia-1 m-2). O limite superior hidráulico é determinado pela possibilidade de ocorrência de alagamento e refere-se à

Introdução


situação em que as águas residuais aplicadas no filtro percolador apresentam um caudal superior ao que o filtro é capaz de escoar. Quando esta situação acontece, os poros do meio filtrante ficam inundados e o ar é impedido de chegar ao interior do leito. O limite inferior hidráulico corresponde à taxa de humidade mínima, isto é, a taxa de carga mínima para que o meio seja mantido com humidade suficiente, de modo a evitar a secagem do meio e a inatividade do filme microbiano (Gray, 2005).

Carga orgânica

A carga orgânica é expressa pelo quociente entre o caudal mássico de matéria orgânica e o volume de leito filtrante (normalmente expressa em kg CBO dia-1m-3). A carga orgânica adequada aos leitos percoladores depende das características físicas do meio filtrante e do biofilme (Gray, 2005).

Meio filtrante O desempenho dos leitos percoladores é normalmente associado à área superficial específica do meio filtrante, proporcionada pela acumulação de filme microbiano (quando não existe obstrução de poros). Portanto, a seleção do meio deve ser um compromisso entre uma elevada área específica do meio e uma porosidade suficiente de modo a evitar o entupimento, principalmente no Inverno (Gray, 2005).

Temperatura A temperatura influencia todos os sistemas de tratamento biológico de águas residuais. Nos leitos percoladores, a taxa metabólica dos microrganismos aumenta com a temperatura, duplicando para cada aumento de 10°C entre 5 e 30°C. Além disso, a difusividade de nutrientes e de oxigénio aumenta com a temperatura, enquanto a solubilidade do oxigénio na água diminui (Gray, 2005).

Tempo de retenção A qualidade do efluente depende diretamente do tempo de contacto entre o filme microbiano e as águas residuais. Uma carga hidráulica elevada resulta, geralmente, num tempo de retenção reduzido e, consequentemente, num efluente menos limpo (Gray, 2005).

Altura Existem leitos percoladores com profundidades compreendidas entre 0,9 e 15,0 metros. Os leitos percoladores de águas rasas (menos de 1 metro) apresentam desvantagens significativas, nomeadamente no que diz respeito a “caminhos preferenciais” e alagamentos. Por sua vez, os

CAPÍTULO 2


leitos percoladores mais altos, além de ocuparem uma área menor, apresentam um tempo de retenção superior, implicando, contudo, custos mais elevados no bombeamento do efluente (Gray, 2005).

Biofilme A primeira etapa da remoção da matéria orgânica é a adsorção na superfície do biofilme, e portanto a limitação da disponibilidade de sítios de adsorção pode provocar um efluente menos tratado. A eficiência de remoção de sólidos suspensos e da CBO em águas residuais está relacionada com o crescimento do filme microbiano. A microfauna presente no biofilme tem um papel muito importante no crescimento do mesmo, garantindo assim taxas máximas de adsorção (Gray, 2005).

Arejamento No tratamento aeróbio é indispensável o arejamento. Quando o arejamento é bloqueado ou parcialmente restrito a eficiência dos leitos percoladores fica seriamente afetada. As correntes de ventilação são causadas pelas diferenças de temperatura entre o ar exterior, o líquido e o filme microbiano, pelo que o fluxo resultante pode ter qualquer direção. Caso não haja arejamento suficiente ocorre libertação de maus odores e “washout” do filme (Gray, 2005).

Frequência de dosagem

O líquido afluente é distribuído sobre a superfície do leito percolador através de pulverizadores ou bicos montados em distribuidores que podem ser móveis ou estáticos. Os sistemas de distribuição móveis são mais utilizados, principalmente em leitos maiores. O distribuidor móvel pode ser impulsionado através de um mecanismo de “roda de água” ou através de um motor elétrico. O distribuidor não pode deslocar-se a uma velocidade superior a 10 m min-1, pelo que demora algum tempo a deslocar-se de um extremo ao outro. O aumento do caudal das águas residuais garante uma distribuição mais uniforme de nutrientes orgânicos dentro do leito, estendendo a profundidade da atividade heterotrófica e proporcionando o desenvolvimento do filme de forma mais uniforme. Por outro lado, pode ter um efeito de lavagem mecânica sobre o filme. A frequência da dosagem deve garantir a maximização do tempo de retenção de modo a possibilitar a máxima adsorção de nutrientes orgânicos, controlando a acumulação excessiva de filme microbiano. Assim, geralmente a frequência de administração varia sazonalmente, sendo mais baixa durante o inverno do que durante o verão, para controlar a acumulação excessiva de filme. A frequência de dosagem depende das condições de funcionamento de cada leito percolador, do tipo de meio utilizado e da natureza das águas residuais (Gray, 2005).

CAPÍTULO 3

ETAR DO CHOUPAL

CAPÍTULO 3


3 ETAR DO CHOUPAL

Nesta secção é descrita a ETAR do Choupal, na qual foram realizadas as recolhas das amostras do efluente líquido tratado nos leitos percoladores.

3.1 Enquadramento

A estação de tratamento de águas residuais do Choupal localizada junto do Rio Mondego foi inaugurada nos anos 90. Desde o início da laboração da ETAR que a gestão e manutenção se encontram a cargo da empresa Luságua S.A.. Na Figura 3.1 encontra-se uma imagem com a vista aérea da ETAR do Choupal.

Figura 3.1 - Vista aérea da ETAR do Choupal (Fonte: Águas de Portugal).

No projeto realizado inicialmente a ETAR foi construída para a capacidade mencionada na Tabela 3.1.

Tabela 3.1 - Dados de Base da ETAR (Fonte: Luságua S.A.).

População equivalente 213 350 hab. Capacidade de tratamento 36 000 m3 dia-1

Carga contaminante 12 800 kg CBO5 dia-1

19 200 kg SST dia-1

ETAR do Choupal


Na Tabela 3.2 são apresentadas as características principais da instalação da ETAR

Tabela 3.2 - Principais características da instalação da ETAR (Fonte: Luságua S.A.).

Pré-Tratamento 3 Grelhas de limpeza mecânica

2 Desengorduradores/desarenadores: Comprimento=24 m

Tratamento Primário 2 Decantadores Primários: d=37 m

Estação Elevatória 2 Grupos: Q=250 L s-1; P=45 kW

2 Grupos: Q=500 L s-1; P=90 kW

Tratamento Biológico 4 Leitos Percoladores: d=36 m

2 Decantadores Secundários: d=37 m Tratamento de Lamas 2 Digestores anaeróbios d=20 m, V=3 000 m3

Gasómetros 2 Gasómetros: d=14,5 m, V=1 000 m3

Aquecimento de Lamas 2 Caldeiras: 640 000 kcal h-1 Desidratação de Lamas Centrífuga

Potência Instalada 1 000 kVA

Destino Final do Efluente Rio Mondego

3.2 Funcionamento da ETAR

No processo de tratamento da ETAR existem três linhas diferentes: linha de água, linha de lamas e linha de biogás. O esquema da Figura 3.2 ilustra de uma forma simplificada as etapas de tratamento da ETAR do Choupal.

Figura 3.2 - Esquema simplificado de tratamento da ETAR do Choupal (Adaptado de Luságua S.A.).

CAPÍTULO 3


O tratamento de águas residuais na ETAR do Choupal segue então as etapas descritas seguidamente:

Pré-tratamento

O efluente chega à ETAR e é encaminhado para três grelhas metálicas de limpeza mecânica que vão fazer a separação de resíduos sólidos de maiores dimensões que são armazenados em contentores para posteriormente serem depositados em aterro, como resíduos sólidos urbanos.

De seguida, a água residual segue para dois desengorduradores/ desarenadores que são arejados, nos quais ocorre a separação de areias, bem como de gorduras. As gorduras flotadas são arrastadas e depositadas na fossa das lamas primárias para depois serem introduzidas no processo de digestão anaeróbia. As areias são lavadas e enviadas para aterro.

Tratamento Primário

O efluente proveniente do pré-tratamento entra numa câmara de repartição de caudais seguindo para o tratamento primário. Este tratamento é realizado em dois sedimentadores primários circulares munidos de uma ponte raspadora e de um sistema de remoção de sobrenadantes que operam em paralelo. Aí ocorre a sedimentação das partículas mais pesadas, formando as lamas primárias, que são enviadas para a fossa de lamas primárias.

Tratamento Secundário/ Biológico

Após o tratamento primário o efluente é conduzido ao tratamento biológico, realizado através de quatro leitos percoladores seguidos por dois sedimentadores secundários. Os quatro leitos percoladores circulares operam em paralelo e têm um enchimento de pedras cobertas por biofilme no qual se desenvolvem microrganismos importantes para a depuração das águas residuais. O oxigénio indispensável a estes microrganismos é fornecido através dos interstícios existentes entre as pedras a partir do fundo e dos orifícios laterais existente no tanque. A distribuição do efluente no topo dos leitos é realizada através de distribuidores rotativos.

Após passar nos quatro leitos percoladores o efluente segue para os dois sedimentadores secundários, cujas dimensões são idênticas às dos primários e onde são geradas lamas secundárias. Uma parte das lamas secundárias é recirculada e volta a entrar nos leitos percoladores junto com o efluente que sai dos sedimentadores primários, outra parte segue juntamente com as lamas primárias para dois digestores anaeróbios onde são estabilizadas e mais tarde enviadas para uma centrífuga, para serem desidratadas e mais facilmente transportadas para incorporação em terrenos agrícolas. Inicialmente a ETAR foi projetada com um espessador de lamas que se encontra desativado, uma vez que levantava alguns

ETAR do Choupal


problemas de operação devido ao seu excessivo tempo de retenção. O efluente clarificado segue para o Rio Mondego.

3.3 Leitos percoladores

As características físicas dos quatro leitos percoladores da ETAR do Choupal encontram-se descritas na Tabela 3.3.

Tabela 3.3 - Características principais dos leitos percoladores da ETAR do Choupal. Características

Diâmetro interno (m) 36 Volume útil do enchimento (m3) 3030

Altura do enchimento (m) 3 Tipo de enchimento Pedra

Pode-se constatar que a altura dos leitos percoladores da ETAR do Choupal se encontra ligeiramente acima do limite superior previsto para o enchimento de pedra, constantes na Tabela 2.1.

CAPÍTULO 3


CAPÍTULO 4

MATERIAL E MÉTODOS

CAPÍTULO 4


4 MATERIAL E MÉTODOS

Neste capítulo estão descritos os pontos de amostragem na ETAR, os reagentes e os equipamentos utilizados, bem como o procedimento seguido nos diversos ensaios físicos, químicos e microbiológicos realizados.

4.1 Amostragem

As amostras foram recolhidas diariamente em duas campanhas, do dia 22 a 30 de Novembro de 2011 e do dia 28 de Maio a 8 de Junho de 2012, exceto aos fins-de-semana e feriados, num total de 16 dias. Durante a recolha das amostras foram anotadas observações consideradas importantes relativas ao estado de funcionamento dos leitos percoladores, que se encontram na secção B do anexo.

Na Figura 4.1 apresenta-se um esquema no qual estão representados os pontos de recolha. Na primeira campanha, o Leito Percolador 4 estava inativo, pelo que apenas foram recolhidas amostras em quatro pontos distintos da ETAR: saída de cada um dos Leitos Percoladores 1, 2 e 3 (corrente 3, 4 e 5 representadas na Figura 4.1) e no tanque de junção das três saídas, designado com LP Geral (ponto 7). Mais tarde, na segunda campanha, foram recolhidas amostras em sete pontos distintos, englobando os mesmos da primeira campanha e, ainda, a saída dos decantadores primários (corrente 1), o reciclo (corrente 2) e a saída do quarto leito percolador (corrente 6) que já se encontrava em funcionamento.

Decantador

Primário

Leito

Percolador 1

Digestor

Anaeróbio

Lamas Primárias

E. Primário

Reciclo

1

2

4 3

56

7

Decantador

Primário

Decantador

Secundário

Decantador

Secundário

Leito

Percolador 2

Leito

Percolador 4

Leito

Percolador 3

Figura 4.1 - Representação esquemática dos pontos de recolha das amostras.

Na Figura 4.2 e na Figura 4.3 são apresentados os locais onde foi realizada a recolha das amostras de saída dos quatro leitos e da corrente designada como LP Geral, respetivamente.

Material e métodos


Figura 4.2 - Local de recolha das amostras de saída dos leitos percoladores.

Figura 4.3 - Local de recolha da corrente LP Geral.

4.2 Reagentes e Equipamentos

Para a realização dos ensaios físico-químicos foi necessária a preparação de algumas soluções tendo sido utilizados os reagentes apresentados na Tabela 4.1.

Tabela 4.1 - Reagentes utilizados ao longo da atividade experimental.

Reagente Grau de pureza (%) Peso Molecular Fabricante

Ag2SO4 99,5 311,83 Panreac H2SO4 95,0-97,0 98,08 Fluka

K2Cr2O7 99,9 294,19 Merck HgSO4 99,0 296,65 Fluka

C8H5KO4 (KHP) 99,9-100,1 204,22 Merck KNO3 99,0 101,11 Merck

CAPÍTULO 4


Ao longo deste trabalho experimental foram ainda utilizados os seguintes equipamentos, indispensáveis para a realização dos diversos ensaios, reportados na Tabela 4.2.

Tabela 4.2 - Principais equipamentos utilizados na realização do trabalho experimental.

Equipamento Marca Modelo Precisão

Balança Mettler Toledo AG204 ± 0,1 mg

Bomba de vácuo de diafragma KnF Neuberger 022 AN.18 (0,08kW)

Estufa J. P. Selecta

Mufla W. C. Heraeus GMBH

Espectrofotómetro de feixe simples Shimadzu UV-120-01

Analisador de carbono total e azoto total Shimadzu

ASI-V TOC-VCPN

TNM-1

Micropipeta 10-100 µL VWR Ergonomic High-

Performence ± 0,5µL

Micropipeta 0,45-5,5 mL

Easy 40+

Microscópio ótico Leica DM 2000

Câmara de aquisição Leica DFC310FX

4.3 Análises físicas

Das análises físicas faz parte a determinação de sólidos totais, suspensos e dissolvidos, voláteis e não voláteis das amostras. Estas análises foram realizadas de acordo com a secção 2540 do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (Clescerl et al, 1998).

A análise dos sólidos totais foi realizada levando 25 mL de amostra original num cadinho previamente pesado, à estufa a uma temperatura de 105°C, por um período de 12 horas. Após retirar a amostra da estufa, esta foi colocada no excicador para arrefecer até à temperatura ambiente e depois foi pesada até atingir peso constante.

Para determinação dos sólidos voláteis e não voláteis totais, a mesma amostra foi colocada na mufla durante 30 minutos a uma temperatura de 550°C, registando depois a sua massa à temperatura ambiente, em excicador, após atingir peso constante.

A determinação dos sólidos suspensos e dos sólidos dissolvidos foi realizada através de uma filtração com o auxílio de uma bomba de vácuo montada conforme a Figura 4.4.

Material e métodos


Figura 4.4 - Equipamento de filtração.

Na filtração fez-se passar a amostra original por um filtro de fibra de vidro Whatman GF/C (Pitssburg, EUA) com tamanho de poros de 2 µm, ficando os sólidos suspensos da amostra retidos no filtro, deixando passar os sólidos dissolvidos na amostra. Cada uma destas amostras (sólidos retidos no filtro e filtrado) foi colocada na estufa e na mufla seguindo o mesmo procedimento das amostras originais, descrito anteriormente, permitindo a determinação da fração volátil. Foram ainda realizados brancos do filtro, colocando o filtro sem sólidos na estufa e na mufla (ponto E do anexo). A partir das massas pesadas e tendo em conta os volumes de amostra utilizados foram determinados os sólidos totais, suspensos e dissolvidos, voláteis e não voláteis.

4.4 Análises químicas

Os ensaios químicos realizados foram a análise da carência química de oxigénio da amostra total (CQOt) e da amostra filtrada (CQOd), e de carbono e azoto totais da amostra filtrada (CTd e NTd).

4.4.1 Análise de CQO

Foram realizadas as análises de CQO quer às amostras originais, quer às amostras filtradas, de acordo com a secção 5220 do manual Standard Methods of the Examination of Water and Wastewater (Clescerl et al, 1998).

Para a realização desta análise foi necessária a preparação da solução ácida e da solução digestiva. A solução ácida foi preparada adicionando 5,5 g de Ag2SO4/kg H2SO4. A solução digestiva foi preparada dissolvendo 10,216 g de K2Cr2O7, previamente aquecido a 150 °C durante 2 horas, em 500 mL de água destilada, adicionando depois à solução167 mL de

CAPÍTULO 4


H2SO4 concentrado e 33,3 g de HgSO4. Deixou-se arrefecer a solução até à temperatura ambiente e diluiu-se a 1000 mL.

Além destas soluções, que são diretamente utilizadas nos ensaios, foi ainda preparada uma solução padrão de hidrogenoftalato de potássio (KHP), dissolvendo 425 mg de KHP, previamente seco até peso constante a 110 °C, e água destilada e diluindo a 1000 mL.

Para a determinação de CQO, foram preparados tubos de digestão com 2,5 mL de amostra, 1,5 mL de solução digestiva e 3,5 mL de solução ácida. Foi também preparado um branco, onde em vez da amostra se colocou água destilada. Uma vez preparadas todas as amostras a analisar, em triplicado ou duplicado, foram introduzidas, juntamente com o branco, num banho a 150 °C durante 2 horas para digerir. Após retirar as amostras do banho esperou-se que a sua temperatura baixasse naturalmente até à temperatura ambiente, procedendo-se depois à leitura da absorvância das amostras no espectrofotómetro de feixe simples UV-120-01 (Shimadzu, Kyoto, Japan) a um comprimento de onda de 600 nm, tendo como referência o valor do branco.

Foram ainda preparados padrões com concentrações conhecidas de hidrogenoftalato de potássio (KHP) que, após realizada a digestão e as leituras dos seus valores de absorvância a um comprimento de onda (λ) de 600 nm, permitiram realizar a curva de calibração que se encontra no ponto C do anexo.

4.4.2 Análise de CTd e NTd

Para a realização das análises de carbono e azoto total dissolvido (CTd e NTd) foi utilizado o analisador TOC-V CPH/CPN da Shimadzu mostrado na Figura 4.5.

Figura 4.5 - Equipamento de medição do CTd e NTd.

Estes ensaios foram realizados apenas aos filtrados das amostras, uma vez que as amostras totais, possuindo elevada concentração de sólidos, poderiam danificar o equipamento.

Material e métodos


4.5 Análises microbiológicas

As análises microbiológicas realizadas às amostras incluíram a determinação de parâmetros morfológicos da biomassa agregada e filamentosa, envolvendo a aquisição, processamento e análise de imagens, bem como a quantificação dos protozoários e metazoários presentes.

4.5.1 Aquisição, processamento e análise de imagens

A monitorização morfológica dos agregados microbianos foi realizada através da aquisição, processamento e análise de imagens das amostras recolhidas.

As amostras para observação e aquisição das imagens foram preparadas depositando, com uma micropipeta seccionada, um volume de 25 µL de amostra numa lâmina coberta por uma lamela. Foi realizada de seguida a observação ao microscópio em campo claro a uma ampliação total de 100 vezes, adquirindo cerca de 25 imagens por lâmina. Foram realizadas três lâminas por cada amostra recolhida de modo a que os resultados fossem representativos. A aquisição das amostras foi realizada pelo software Leica aplication Suite V.3.3.0 com recurso a uma câmara DFC310 FX acoplada ao microscópio ótico LEICA DM 2000 (Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Germany), em escala de cinzentos a 8 bits, a que correspondem 256 níveis de cinzento, e um tamanho de imagem de 1392 x 1040 pixéis.

Na Figura 4.6 encontram-se representados os equipamentos utilizados na aquisição das imagens.

Figura 4.6 - Equipamento para aquisição das imagens.

Para o processamento e análise das imagens foi utilizado um programa previamente desenvolvido em Matlab (The MathWorks, Inc., Natick, USA) conforme consta em Amaral (2003), ajustando os parâmetros de modo a otimizar o tratamento das imagens.

CAPÍTULO 4


Foram obtidas imagens binárias, nas quais a biomassa agregada e filamentosa tomam o valor 1 e o fundo o valor 0. A partir das imagens binárias foram determinados os seguintes parâmetros morfológicos dos agregados: perímetro (Per.), comprimento (Compr.), largura (Larg.), fator de forma (FF), convexidade (Conv.), compacidade (Comp.), esfericidade (Esf.), solidez (Sol.), excentricidade (Exc.), robustez (Rob.), maior concavidade (Maior Conc.) e rácio de área (RA) (Amaral, 2003). Foi ainda determinado o comprimento total de filamentos por volume (CT), bem como a relação entre o comprimento total de filamentos e a área total de agregados (CT/AT).

4.5.2 Quantificação dos protozoários e metazoários presentes

Após a recolha das amostras na ETAR e do seu transporte até ao ISEC em frascos fechados foi realizada de imediato a observação dos protozoários e metazoários das amostras, tendo atenção para o facto da viabilidade dos mesmos estar comprometida caso não fosse realizada essa observação num curto espaço de tempo, já que são seres aeróbios e o oxigénio nas amostras ia naturalmente escasseando. Nas amostras recolhidas na segunda campanha foi utilizada uma bomba de aquário com o objetivo de arejar as amostras. As amostras para observação foram preparadas depositando, com o auxílio de uma micropipeta seccionada, 25 µL de amostra numa lâmina coberta com uma lamela (20x20). As amostras foram visualizadas ao microscópio ótico a uma ampliação total de 100 vezes (ocular e objetiva de 10 vezes) em três linhas da lamela. Assim, a lamela foi percorrida horizontalmente na zona de cima, a meio e na zona de baixo, identificando os protozoários existentes na amostra. Nas amostras da primeira campanha foi realizada uma lâmina para cada amostra, sendo que nas amostras da segunda campanha foram analisados os protozoários em triplicado (três lâminas) para cada amostra para que os resultados fossem o mais representativos possível.

4.6 Aplicação de Técnicas Estatísticas de Análise Multivariável

Após a obtenção do conjunto dos resultados físico-químicos e microbiológicos foi realizada a análise estatística dos mesmos através de duas técnicas: Análise de Componentes Principais (ACP) e Árvores de Decisão (AD).

4.6.1 Análise de Componentes principais (ACP)

A análise de componentes principais é uma técnica de análise estatística através da qual é possível realizar estudos com um grande número de variáveis. Esta técnica consiste na transformação de um conjunto original de variáveis correlacionadas entre si, num outro conjunto de variáveis não correlacionadas, designadas como componentes principais, com a

Material e métodos


menor perda de informação possível (Reis, 1997). Esta redução de variáveis, apenas é possível se as variáveis iniciais não forem independentes e possuírem coeficientes de correlação não nulos.

Os componentes principais são determinados por ordem decrescente de importância, ou seja, o primeiro explica o máximo possível da variância dos dados originais, o segundo o máximo possível da variância ainda não explicada, e assim sucessivamente até serem obtidos tantos componentes principais quantas as variáveis originais (Reis, 1997).

4.6.2 Árvores de decisão (AD)

Uma árvore de regressão ou de decisão é um modelo de previsão baseado na capacidade de usar os dados de uma matriz de entrada e, a partir de uma série de perguntas consecutivas de sim ou não, prever com precisão o vetor de respostas corretas. Cada pergunta avalia uma dada condição (contínua ou discreta) e, dependendo da resposta procede a uma nova pergunta ou chega a uma dada resposta. No entanto, deve-se ter cuidado para evitar um ajuste excessivo a um dado conjunto de teste. Na verdade, uma árvore de decisão pode ser treinada para se ajustar perfeitamente a um determinado conjunto de dados, o que não seria apropriado para prever novos valores. Isto acontece quando a árvore tem muitos ramos e os ramos inferiores são fortemente afetados por valores discrepantes ou outros artefactos no conjunto de dados. Uma forma de determinar o tamanho ideal da árvore é por validação cruzada, que determina uma estimativa de resubstituição da variância do erro e uma estimativa de validação cruzada para a árvore e para uma série de árvores com menor número de ramos. Em seguida, a melhor árvore é escolhida como a árvore que apresenta a variância residual que não é mais do que um erro padrão acima do valor mínimo ao longo da linha de validação cruzada (L. Breiman, 1984).

CAPÍTULO 4


CAPÍTULO 5

RESULTADOS EXPERIMENTAIS E DISCUSSÃO

CAPÍTULO 5


5 RESULTADOS EXPERIMENTAIS E DISCUSSÃO

Neste capítulo são apresentados e discutidos os principais resultados obtidos nos ensaios realizados. Começa-se por é estimar o caudal relativo de cada um dos leitos percoladores estudados, apresentando-se, de seguida, os resultados físico-químicos e microbiológicos obtidos. Por fim, é efetuado o tratamento estatístico dos resultados.

5.1 Estimativa do caudal relativo dos leitos percoladores

Na segunda campanha de recolha, a partir da amostra 8 inclusive, foi registada a altura do efluente nas calhas de saída de cada leito percolador, que são geometricamente iguais, com o objetivo de perceber de que forma se distribuía o caudal pelos quatro leitos percoladores. A partir da altura de líquido na calha foi determinado o caudal relativo de cada leito percolador, admitindo uma relação entre o caudal e a altura no canal do tipo Q α h3/2, análoga à utilizada em descarregadores retangulares (Coulson et al, 1999). Foi também registado, em dois dias diferentes, o tempo que cada distribuidor rotativo demorava a dar uma volta completa, convertendo depois esse valor na velocidade de rotação (rotações por hora). Na Tabela 5.1 estão registados os valores obtidos.

Tabela 5.1 - Distribuição de caudal e velocidade de rotação obtidos para cada leito percolador.

Amostra Data Distribuição de caudal (%) Velocidade de rotação

(rotações/h) LP1 LP2 LP3 LP4 LP1 LP2 LP3 LP4

8 28-Mai-12 27,1 24,3 24,3 24,3 38,7 69,2 73,5 72,0 9 29-Mai-12 30,2 23,3 23,3 23,3

10 30-Mai-12 28,2 22,4 19,7 29,7 11 31-Mai-12 26,8 22,1 25,6 25,6 12 01-Jun-12 28,2 23,1 23,1 25,6 13 04-Jun-12 31,6 28,7 20,5 19,2 34,3 52,9 57,1 75,0

14 05-Jun-12 30,8 23,0 20,6 25,5 15 06-Jun-12 29,7 20,4 22,6 27,3 16 08-Jun-12 29,4 22,4 22,4 25,8

Pela análise da Tabela 5.1 percebe-se que o caudal não é distribuído equitativamente entre os leitos percoladores, sendo o leito percolador 1 o que apresenta sempre um caudal mais elevado. A velocidade de rotação registada nos leitos percoladores é também distinta entre os leitos e mesmo entre os dois dias em que foi registada. Verifica-se, ainda, que não parece haver uma relação direta entre a velocidade de rotação do distribuidor a o caudal distribuído, uma vez que, por exemplo, no dia 28 de Maio os leitos LP3 e LP4 com velocidades de rotação semelhantes recebiam uma fração do caudal global idêntica, mas em 4 de Junho, apesar do

Resultados experimentais e discussão


LP3 já apresentar uma velocidade de rotação bastante inferior, recebia uma fração do caudal total ligeiramente superior ao de LP4. Estes resultados poderão dever-se ao facto de ocorrer uma alteração na posição da saída do efluente nos orifícios dos distribuidores, provocado por entupimento dos mesmos, podendo influenciar significativamente a relação entre a velocidade de rotação dos distribuidores e o caudal distribuído.

5.2 Parâmetros físicos

Do vasto conjunto de análises físicas efetuadas, referidas na Secção 4.3, apresentam-se de seguida apenas a representação gráfica dos resultados considerados mais relevantes para a caracterização das amostras. Na Figura 5.1 são apresentadas as concentrações de sólidos totais (ST), de sólidos voláteis totais (SVT) e de sólidos suspensos totais (SST) obtidas nas saídas dos quatro leitos percoladores, ao longo do tempo.

Figura 5.1 - Representação gráfica das concentrações de ST, SVT e SST obtidas nas saídas dos quatro

leitos percoladores ao longo do tempo.

0

100200

300

400500

600

700800

900

ST (m

g/L

)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

SVT

(mg/

L)

0100200300400500600700800900

0 2 4 6 8 10 12 14 16

SST

(mg/

L)

Amostras

LP1 LP2 LP3 LP4

CAPÍTULO 5


Pela análise da Figura 5.1, verifica-se que os quatro leitos percoladores apresentam concentrações de ST, de SVT e de SST muito idênticas.

A diferença entre ST e SVT não é muito elevada, pelo que existe ainda muita matéria inorgânica no efluente. Contrariamente ao esperado em efluentes de saída de reatores biológicos, a fração de sólidos suspensos obtida é reduzida, o que traduz uma baixa presença de biomassa no efluente, encontrando-se uma parte significativa da matéria orgânica na fração dissolvida.

Particularmente reduzida em termos de concentração de sólidos é a amostra 1, que corresponde a um dia muito chuvoso em que o caudal afluente à ETAR é cerca de 3,6 vezes superior à média do caudal observado nas restantes amostras (87999 e 24310±2574 m3/dia, respetivamente). Nos dias muito chuvosos observa-se uma elevada diluição do efluente, pelo que a concentração em sólidos do efluente que chega aos leitos percoladores (após passar pelo sedimentador primário) é muito reduzida.

A concentração de sólidos à saída de cada um dos leitos percoladores é muito semelhante com exceção das amostras 6 e 9 em que existe uma discrepância significativa do leito percolador 1 em relação aos outros leitos, apresentando maior concentração de sólidos totais, voláteis e suspensos. Na amostra 6, o leito percolador 2 encontrava-se inicialmente em manutenção pelo que esteve parado, enquanto foi realizada a recolha nos outros dois leitos percoladores que estavam em funcionamento, pelo que a amostra foi recolhida no final, após a reentrada em funcionamento daquele leito. Assim, no período em manutenção, o caudal foi distribuído pelo LP1 e pelo LP3. Apesar de não se dispor de dados acerca do caudal relativo dos leitos nesse dia, admitindo que a distribuição de caudal foi realizada da mesma forma que na segunda campanha, em que o caudal relativo de LP1 é sempre superior, o aumento da concentração de sólidos totais observada poderá ser devido a algum arrastamento de biofilme, provocado pelo incremento de caudal decorrente desta situação. Quando se efetuou a recolha do efluente de saída de LP2 o caudal de saída era muito reduzido, pelo que a concentração de sólidos obtidos nessa amostra são também reduzidos.

Na amostra 9, o leito percolador 1 apresenta maior concentração de sólidos do que os restantes leitos percoladores. A hipótese deste aumento de sólidos decorrer do arrastamento de biofilme provocado por um aumento do caudal relativo (que ocorre neste dia), não é corroborada pelo que se passa nas amostras 13 e 14, em que idênticos aumentos de caudal relativo no LP1, não se traduzem num aumento de sólidos à saída deste leito.

Na amostra 13 verifica-se que o leito percolador 3 apresenta maior concentração de SST relativamente aos outros leitos percoladores, o que indiciaria uma maior concentração de biofilme na amostra de LP3. No entanto isso implicaria um aumento de SVT mais significativo do que o revelado.



Na amostra 15 observou-se um ligeiro aumento da concentração de ST e SVT em todos os leitos percoladores, pelo que pode ter ocorrido algum arrastamento de biofilme devido ao aumento do caudal provocado pela chuva nesse dia.

As concentrações de ST, SVT e SST obtidas nas amostras de efluente primário (EP), de reciclo (Rec) e do efluente resultante da junção dos efluentes de saída dos quatro leitos percoladores (LPG), são apresentadas na Figura 5.2.

Figura 5.2 - Representação gráfica das concentrações de ST, SVT e SST obtidas nas amostras do reciclo (eixo da direita) e de efluente primário e LP Geral (eixo da esquerda) ao longo do tempo.

As concentrações de ST, SVT e SST obtidas no EP foram muito baixas, o que é natural já que o efluente primário é o efluente clarificado proveniente dos decantadores primários. O reciclo apresentou naturalmente maior concentração de sólidos já que é uma corrente de lamas sedimentadas no decantador secundário e recirculadas aos leitos percoladores. Os sólidos das

0500100015002000250030003500400045005000

0100200300400500600700800900

ST (m

g/L

)

ST (m

g/L

)

0500100015002000250030003500400045005000

0100200300400500600700800900

SVT

(mg/

L)

SVT

(mg/

L)

0500100015002000250030003500400045005000

0100200300400500600700800900

0 2 4 6 8 10 12 14 16

SST

(mg/

L)

SST

(mg/

L)

AmostrasEP LPG Rec

CAPÍTULO 5


amostras de reciclo são, ao contrário das restantes amostras, maioritariamente sólidos suspensos e voláteis, decorrente da maior presença de biomassa.

Nas amostras 2 e 6 registou-se um aumento de sólidos no LPG, tal como se tinha observado nas correntes de saída dos leitos que estavam em funcionamento, pelas razões anteriormente mencionadas.

O pico de concentração de sólidos observado na amostra 10 do reciclo, vem confirmar a elevada carga observada (ponto B do anexo). O caudal do reciclo não é conhecido, pelo que não existem dados suficientes para explicar o sucedido. Ainda assim, supõe-se que a concentração de biomassa suspensa é superior neste dia em resultado de uma acumulação de sólidos maior nos sedimentadores secundários, eventualmente devido à redução do caudal do reciclo.

As amostras 13 e 14 do reciclo também apresentaram uma concentração de sólidos muito elevada, devido possivelmente à diminuição do caudal de reciclo. Estas amostras apresentaram maior teor de sólidos dissolvidos totais do que o verificado na amostra 10, possivelmente em resultado de uma menor presença de biomassa suspensa.

De modo a comparar melhor cada ponto de amostragem em cada campanha, na Tabela 5.2 é apresentada a média de ST, SVT e SST e o respetivo desvio padrão.



Tabela 5.2 - Valores médios e respetivos desvios padrão das concentrações de ST, SVT e SST obtidas em cada ponto de amostragem, em cada período de amostragem.

Parâmetro Ponto de amostragem

1º Período de amostragem

2º Período de amostragem Global

média desvio padrão média desvio padrão média desvio padrão

ST (mg/L)

LP1 580 188 604 85 594 134 LP2 516 137 587 79 556 110 LP3 541 157 589 73 568 115 LP4 - - 584 78 - - LPG 583 178 610 77 598 126 EP - - 572 33 - - Rec - - 2554 1352 - -

SVT (mg/L)


SST (mg/L)


Pela análise da Tabela 5.2, verifica-se que de uma forma geral e contrariamente ao esperado, a concentração da corrente LPG é superior à concentração de todas as correntes que a originam. A relação entre estas correntes será discutida no capítulo 5.3.2.

Verifica-se, ainda, que de um modo geral a concentração ST e SVT é superior no segundo período de monitorização, pelo que existiu um aumento de sólidos na segunda campanha. Este facto pode ser explicado pelo aumento de temperatura no segundo período (realizado nos meses de Maio e Junho) em relação ao anterior período de monitorização, o que leva a que exista um aumento da taxa metabólica de microrganismos. Este aumento de temperatura favorece ainda o desenvolvimento de macroinvertebrados que consomem o biofilme, abrindo canais dentro do biofilme e provocando o seu desprendimento. Estes resultados encontram-se, assim, de acordo com o referido na bibliografia e discutido no capítulo 2.2.5.

Os valores da concentração de sólidos obtidos nos quatro leitos percoladores são muito próximos. O tratamento efetuado pelos leitos percoladores originou de uma forma geral um efluente com maior concentração de ST e SVT e menor concentração de SST em relação ao EP. Não existe uma justificação aparente para este facto, tendo em conta que nos leitos

CAPÍTULO 5


percoladores os microrganismos (biomassa) convertem parte da matéria orgânica dissolvida (SVD) em biomassa (SSV), devendo existir um aumento da fração suspensa. De qualquer forma, o efluente de entrada dos leitos percoladores não é apenas constituída pelo EP, mas também a corrente de reciclo da qual não é conhecido o caudal e que é bastante concentrada.

O leito percolador que apresenta de uma forma geral maiores valores de sólidos é o LP1, o qual conforme se observa na Tabela 5.1 se encontra associado a valores superiores de caudais relativos, o que poderá indiciar maior taxa de tratamento e formação de biofilme e consequente formação de sólidos.

5.2.1 Análise da percentagem de matéria orgânica

Considerando que a volatilização dos sólidos a 550ºC constitui uma forma de estimar a fração de matéria orgânica presente nos sólidos totais, estudou-se a relação entre SVT e ST. Assim, na Figura 5.3 é relacionada a concentração de sólidos voláteis totais e de sólidos totais nos diferentes pontos de amostragem, quer nas correntes individuais saídas de cada leito percolador, quer nas amostras globais de saída e entrada dos leitos percoladores, bem como na corrente de reciclo das lamas sedimentadas.

Figura 5.3 - Representação gráfica da relação entre SVT e ST nas várias amostras.

y = (0,3433 0,0224)x + (41,023 12,8071)R² = 0,0723

y = ( 0,7417 0,0040)x +(-199,32 11,3124)R² = 0,9989

y = (0,4616 0,0552)x +(- 28,365 33,7133)R² = 0,6214

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 1000 2000 3000 4000 5000

SVT

STEP Rec LPG

050

100150200250300350400450

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

SVT

STLP1 LP2 LP3 LP4

y = (0,4612 0,0138)x +(- 34,815 8,0987)R² = 0,5958



Pela análise da Figura 5.3, verifica-se que existe alguma correlação entre SVT e ST nas amostras de saída dos leitos percoladores (LP1, LP2, LP3 e LP4) e muito próxima da correlação obtida para LPG.

O reciclo apresenta uma correlação entre os dois parâmetros muito satisfatória (R2=0,999). Este facto deve-se certamente ao facto destas amostras serem bastante carregadas em termos de biomassa, cuja composição se mantém aproximadamente constante, pelo que a variabilidade decorrente da alteração da composição do efluente primário se faz sentir de uma forma muito reduzida. Por outro lado tratando-se de amostras cujas concentrações são elevadas, o erro associado é em termos relativos inferior, obtendo-se uma correlação mais satisfatória, quando comparada com a obtida nas amostras de saída dos leitos percoladores.

Na amostra de EP, verifica-se que não existe qualquer correlação entre estes parâmetros, contrariamente ao que acontece nas correntes de saída dos leitos e do reciclo. Tal situação poder-se-á dever ao facto de a composição relativa da matéria orgânica e inorgânica neste efluente ser muito variável, pois trata-se de um efluente bruto apenas sujeito a uma operação de sedimentação, sendo, por isso, muito dependente das características variáveis do efluente chegado à ETAR.

Através da média dos quocientes entre a concentração de SVT e ST observados nas diferentes amostras, verifica-se que o LP4 é o leito percolador que apresenta em média maior carga orgânica (0,428 ± 0,082 mgSVT/mgST) e o leito percolador LP3 o que apresenta menor (0,380 ± 0,068 mgSVT/mgST). O LP1 com uma fração orgânica de 0,412 ± 0,067 mgSVT/mgST é o que se encontra mais próximo de LPG que tem uma fração orgânica de 0,410 ± 0,073 mgSVT/mgST.

O reciclo apresenta uma carga orgânica bastante mais elevada (0,640 ± 0,058 mg SVT/mg ST), também explicada pela maior presença relativa de biomassa.

5.3 Parâmetros químicos

Na Figura 5.4 são apresentados a carência química de oxigénio total (CQOt), o carbono total dissolvido (CTd) e o azoto total dissolvido (NTd) obtidos nas amostras de saída dos quatro leitos percoladores, ao longo do tempo.

CAPÍTULO 5


Figura 5.4 - Representação gráfica da CQOt, do CTd e do NTd obtidos nas saídas dos quatro leitos

percoladores ao longo do tempo.

Não existe nenhum leito percolador que se distinga dos outros por apresentar valores de CTd ou NTd muito discrepantes, à exceção do leito percolador 1 que apresenta valores de CTd e NTd superiores aos leitos percoladores 2 e 3 na amostra 1. O valor dos parâmetros químicos em LP2 e LP3 é menor nesse dia, uma vez que as amostras estariam mais diluídas, tendo em conta que foi um dia chuvoso. Os valores de CTd e NTd obtidos para o LP1 apresentam-se fora do que seria espectável, não se vislumbrando qualquer justificação para tal, pelo que poderá ter ocorrido uma contaminação da amostra.

Na amostra 6 o LP2 esteve parado, iniciando operação com um caudal muito baixo, o que se refletiu em termos de CQOt e CTd tendo apresentado valores mais baixos do que os outros leitos percoladores. O LP1 apresentou valores mais elevados porque provavelmente o caudal relativo neste leito foi superior ao caudal de LP3, enquanto o LP2 esteve parado, conforme

0

100

200

300

400

500

600

700

CQ

Ot

(mg

O2/

L)

0

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g/L

)

0

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40

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70

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0 2 4 6 8 10 12 14 16

NT

d (m

g/L

)

AmostrasLP1 LP2 LP3 LP4



aconteceu no segundo período de monitorização (Tabela 5.1), tendo ocorrido arrastamento de algum biofilme.

Também na amostra 13 se verifica alguma discrepância de valores, havendo mais biomassa suspensa (CQOt) e dissolvida (CTd) no LP3. Estes valores são corroborados pela concentração de ST e SST que é superior no LP3 do que nos outros leitos percoladores.

De uma forma geral no primeiro período de monitorização a evolução de CQOt foi muito idêntica à evolução de ST, contudo no segundo período de monitorização tal não se verificou. Ainda assim, a concentração de CQOt no LP1 aumentou nos dias 6 e 9, e no dia 13 também foi visível o aumento em LP3, conforme aconteceu com a concentração de sólidos.

Na Figura 5.5 são apresentados graficamente a carência química de oxigénio total (CQOt), o carbono total dissolvido (CTd) e o azoto total dissolvido (NTd) obtidos nas amostras de efluente primário (EP), de reciclo (Rec) e da corrente global resultante da junção das quatro saídas dos leitos percoladores (LPG).

CAPÍTULO 5


Figura 5.5 - Representação gráfica da CQOt, do CTd e do NTd obtidos no reciclo (eixo da direita no

gráfico da CQOt), no EP e no LPG ao longo do tempo.

As amostras de reciclo apresentam naturalmente uma CQOt mais elevada do que as amostras de efluente primário e de LP geral, já que essa corrente possui maior quantidade de biomassa. O reciclo apresenta também elevadas concentrações de CTd e de NTd. No reciclo verifica-se que o comportamento em termos de CTd, NTd e CQOt é muito semelhante ao observado em termos de sólidos (Figura 5.2). Constata-se, ainda que a concentração de CTd e NTd é consideravelmente superior na corrente de reciclo do que na corrente LPG, o que indicia que na movimentação da corrente de reciclo desde o sedimentador até aos leitos percoladores ocorre transferência de massa da fase suspensa para a fase dissolvida, em parte decorrente da lise celular provocada pela agitação mecânica associada à bombagem das lamas.

As amostras de EP apresentam sempre maiores concentrações de carbono e azoto totais dissolvidos do que as amostras de LPG, pelo que existe, conforme seria de esperar, remoção de compostos de carbono e de azoto dissolvidos no tratamento com leitos percoladores. A

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0

100

200

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400

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600

CQ

Ot

(mg

O2/

L)

CQ

Ot (

mg

O2/

L)

0

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CT

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g/L

)

020406080

100120140160180

0 2 4 6 8 10 12 14 16

NT

d (m

g/L

)

Amostras

EP Rec LPG



evolução da CQOt no LPG acompanhou, de uma forma geral, o comportamento das saídas dos leitos percoladores.

De seguida é apresentada a média e o respetivo desvio padrão da CQOt, do CTd e do NTd obtidos em cada ponto de amostragem, e em cada um dos dois períodos de amostragem e no global.

Tabela 5.3 - Valores médios e respetivos desvios padrão da CQOt, do CTd e do NTd obtidos em cada ponto de amostragem e em cada período de monitorização.




média desvio padrão média desvio padrão média desvio padrão

CQOt (mgO2/L)


CTd (mg/L)


NTd (mg/L)


Ao analisar a Tabela 5.3, verifica-se que no segundo período de monitorização os valores médios de CQOt, CTd e NTd obtidos em cada ponto de amostragem foram um pouco mais reduzidos do que os valores obtidos no primeiro período. Os quatro leitos percoladores apresentaram valores médios de CQOt, CTd e NTd relativamente idênticos, sendo o LP1 o leito percolador que apresentou quase sempre valores mais elevados. Mais uma vez, o LPG apresentou em algumas situações valores distintos dos observados nas saídas dos leitos percoladores que lhe deram origem.

CAPÍTULO 5


5.3.1 Análise do desempenho dos leitos percoladores

Com vista a determinar os parâmetros caracterizadores dos leitos percoladores da ETAR do Choupal foram determinados a carga orgânica, a carga hidráulica, conforme mostra a Tabela 5.4. Estes parâmetros foram obtidos tendo em conta os valores do caudal e da carga orgânica, em CBO, determinados pela Luságua, durante a monitorização dos leitos percoladores.

Tabela 5.4 - Parâmetros médios obtidos durante os dois períodos de monitorização.

Parâmetros Carga hidráulica média (m3 m-2 dia-1) 7,0±4,0

Carga orgânica média (kg CBO m-3 dia-1) 0,49±0,28 Tipo de leito Média carga

Tendo em conta os valores da carga hidráulica e da carga orgânica médias e comparando com os valores bibliográficos observados na Tabela 2.1, verifica-se que os leitos percoladores estudados são de carga intermédia, apesar de o valor médio da carga orgânica se encontrar ligeiramente acima do valor máximo estabelecido por Gray (2004) para leitos de carga intermédia (gama de 0,24 a 0,48 kgCBO m-3 dia-1).

Em leitos percoladores pretende-se a remoção da matéria orgânica dissolvida, uma vez que grande parte da matéria orgânica suspensa já foi removida por sedimentação anteriormente. Assim, a eficiência de remoção foi determinada naturalmente em termos de matéria orgânica dissolvida.

Embora não se tenha conhecimento da composição exata do efluente de entrada dos leitos percoladores, já que ao efluente primário se junta a corrente de reciclo, uma vez que o efluente a tratar é o efluente primário, apresenta-se na Figura 5.6 a eficiência de remoção de CQOd, CTd e NTd de cada leito em relação a esse efluente. A eficiência de remoção determinada pode não ser exata, uma vez que o tempo que medeia a colheita de amostras à entrada e à saída do equipamento não coincide com o tempo de retenção do leito percolador, pelo que se poderão estar a comparar amostras distintas, particularmente quando ocorre uma variabilidade temporal elevada na concentração do efluente primário. Contudo, é de referir que grande parte da variabilidade que certamente ocorre na concentração do efluente que chega à ETAR do Choupal deverá ser significativamente atenuada pelo enorme volume de equalização existente nos sedimentadores primários. Apenas se determinou a eficiência de remoção a partir do oitavo dia de amostragem (segundo período de monitorização), uma vez que, como já foi mencionado, apenas a partir desse dia foi realizada a monitorização do efluente primário.



Figura 5.6 - Representação gráfica da eficiência de remoção de CQOd, CTd e NTd nas diferentes saídas

dos leitos percoladores ao longo do tempo.

Pela observação da Figura 5.6 verifica-se que nas amostras 9 e 15 de amostragem a eficiência de remoção de CQOd obtida em grande parte dos leitos percoladores foi negativa. Estes resultados decorrerão certamente de situações pontuais de perturbação das condições normais de funcionamento dos leitos percoladores que levam a que a concentração do efluente de entrada seja inferior à concentração do efluente de entrada que correspondeu ao efluente que se encontrava a sair no mesmo instante.

A eficiência de remoção de CTd e NTd também foi negativa na amostra 13 do LP3 e do LP4 respetivamente, pelas razões mencionadas anteriormente: certamente o efluente de saída dos leitos percoladores estaria a ser influenciado por concentrações de entrada anteriores mais elevadas do que as que foram tidas em conta na determinação da eficiência de remoção.

-115

-65

-15

35

85

Efi

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cia

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(%)

Amostras

LP1 LP2 LP3 LP4 LPG

CAPÍTULO 5


Na Tabela 5.5 são apresentados os valores médios da eficiência de remoção e os respetivos desvios padrão obtidos em cada leito percolador e na amostra geral.

Tabela 5.5 - Valores médios e respetivos desvios padrão da eficiência de remoção de CQOd, CTd e NTd obtidos em cada ponto de amostragem na segunda campanha.

Parâmetro Ponto de amostragem média desvio padrão

Eficiência de remoção de CQOd (%)

LP1 19,2 57,8 LP2 20,7 37,4 LP3 25,2 28,0 LP4 14,6 39,3 LPG 19,1 24,6

Eficiência de remoção de CTd (%)

LP1 17,5 10,6 LP2 21,2 8,3 LP3 24,8 15,3 LP4 25,9 19,7 LPG 25,3 14,4

Eficiência de remoção de NTd (%)

LP1 23,5 11,8 LP2 24,0 7,6 LP3 28,1 8,7 LP4 22,4 14,2 LPG 29,3 12,2

É de notar que a eficiência de remoção em termos de CQOd e CTd obtida não é muito elevada, estando consideravelmente abaixo dos valores indicados na bibliografia e apresentados na Tabela 2.1. O LP4 é o leito que apresenta valores mais baixos de remoção de CQOd e o LP1 o que se revela menos eficiente na remoção de carbono total dissolvido.

Relativamente à remoção de azoto, apesar de não existirem valores bibliográficos definidos relativamente à eficiência de remoção de azoto dos leitos percoladores, sabe-se que os leitos de média carga são pouco nitrificados, pelo que seria espectável que a eficiência de remoção não fosse muito elevada.

Embora globalmente o leito LP3 se mostre o mais eficiente, as diferenças de rendimento de cada um dos reatores são pouco significativas. Assim uma vez que um dos objetivos do projeto consistia em averiguar acerca das diferenças de desempenho dos 4 leitos percoladores da ETAR do Choupal, pode concluir-se que não há diferenças significativas, tendo todos os leitos percoladores rendimentos semelhantes.

De uma forma geral a eficiência de remoção de LPG apresenta-se próxima da dos leitos percoladores que lhe dão origem, apesar de na remoção de azoto total dissolvido apresentar um valor superior ao dos quatro leitos percoladores, o que uma vez mais, apenas se pode explicar pela diferença dos instantes de colheita das amostras pontuais.



Com vista a minimizar o erro decorrente do facto das amostragens efetuadas no âmbito do presente trabalho serem pontuais, utilizou-se para caraterizar o desempenho dos leitos percoladores os resultados fornecidos pela Luságua. Conforme se referiu anteriormente, no âmbito da monitorização do funcionamento da ETAR a Luságua realiza análises diárias dos principais parâmetros em correntes específicas. No que diz respeito aos leitos percoladores são realizados ensaios de SST, de CQOt e de pH às amostras da saída dos decantadores primários (EP) e da junção das saídas de todos os leitos percoladores (LPG). As amostras analisadas são amostras compostas, isto é, são recolhidas amostras de 2 em 2 horas ao longo do dia por amostrador automático, pelo que é realizada uma análise ao desempenho diário de cada uma das correntes. Os resultados facultados pela Luságua encontram-se no ponto A do anexo.

Tendo em conta que as amostras compostas caracterizam melhor o desempenho dos leitos percoladores, na medida em que são representativas do que se passa ao longo do dia e não apenas características do instante em que se recolheu uma amostra pontual (como no estudo apresentado anteriormente), foram realizados alguns ensaios adicionais nas instalações do ISEC às amostras compostas cedidas pela Luságua, nomeadamente de CQOd, CTd e NTd, com o objetivo de avaliar a eficiência de remoção dos leitos percoladores. A eficiência de remoção dos leitos é apresentada na Figura 5.7.

CAPÍTULO 5


Figura 5.7 - Representação gráfica da eficiência do sistema biológico em termos de CQOd, de CTd e de

NTd. A eficiência de remoção do sistema biológico em termos de CQOd é um pouco variável, atingindo, ao contrário do que é suposto, valores negativos na amostra 15. Este incremento de CQOd também foi visível nas amostras pontuais dos leitos (Figura 5.6) e deve-se possivelmente ao facto de ter sido um dia chuvoso, em que o efluente de entrada dos leitos se encontrava muito diluído.

A eficiência de remoção tendo em conta as amostras compostas é muito diferente das amostras pontuais, sendo que, no nono dia de amostragem, se verifica um aumento da eficiência de remoção global em termos de CQOd, apesar do incremento de CQOd observado nas amostras pontuais (Figura 5.6). As amostras compostas são mais elucidativas da efetiva capacidade de remoção dos leitos percoladores, uma vez que são menos influenciadas por variações operacionais que possam ocorrer pontualmente.

-30

-20

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0

10

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101520253035

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NT

d (%

)

Amostras



Tendo em conta a reduzida eficiência de remoção de CQOd obtida nas amostras compostas de LPG (18,0±22,4%), supõe-se que por vezes poderão ocorrer descargas de efluente em inconformidade legal, uma vez que de acordo com o Decreto-Lei 152/97 de 19 de Junho o valor limite de descarga em termos de CQO permitido é de 125 mg O2/L, um pouco abaixo do valor médio de CQOd obtido nas amostras compostas de LPG (149,4 ±74,4 mg O2/L). Uma vez que após o tratamento nos leitos percoladores apenas vai ocorrer a separação da biomassa formada do sobrenadante no sedimentador secundário, seria expectável que a concentração do sobrenadante do sedimentador secundário descarregado no meio hídrico pudesse, por vezes, ultrapassar o VLE. No entanto, de acordo com informação cedida pela Luságua, no período em estudo, a ETAR do Choupal cumpriu os VLE, o que parece indiciar que o sedimentador secundário contribui para a redução da matéria orgânica solúvel, contrariamente ao expectável.

O sistema biológico revela-se também pouco eficiente em termos de CTd e NTd, apresentando uma percentagem média de remoção de 22,79±10,56 e de 12,09±10,48, respetivamente.

5.3.2 Estudo da representatividade de LP Geral

Através da comparação da média dos resultados obtidos nos diferentes leitos percoladores e na amostra geral recolhida pode-se inferir acerca da representatividade da amostra global (LPG) relativamente às amostras que a originaram (LP1 a LP4), encontrando-se os resultados desta análise representados na Figura 5.8. A média dos resultados foi realizada tendo em conta o caudal relativo dos vários leitos percoladores, determinado a partir da altura de efluente na calha onde se realizava a recolha, conforme explicado anteriormente.

Figura 5.8 - Representação gráfica das correlações existentes entre os resultados obtidos nos diversos

leitos percoladores e no LP Geral.

y = 1,0816 0,0503x - 19,522 29,2560R² = 0,9156

y = 1,1488 0,0820x - 11,887 19,1913R² = 0,8204

y = 1,1161 0,0578x - 11,905 4,6586R² = 0,8974

y = 1,1649 0,0696x - 11,574 3,8746R² = 0,8679 y = 0,539 0,120x + 103,85 31,643

R² = 0,3212

0

100

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300

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LP

Ger

al

Média de LPs

ST SVT TCd TNd CQOt

CAPÍTULO 5


A partir da análise da Figura 5.8, verifica-se que LP Geral apresenta uma boa representatividade, de uma forma geral, tendo em conta os diversos ensaios físico-químicos realizados. A pequena diferença que poderá existir em alguns ensaios, poder-se-á dever ao facto de o intervalo de tempo entre a recolha das amostras de saída dos leitos percoladores e do LPG, não ser igual ao tempo que o efluente de saída dos quatro leitos demora a chegar ao tanque onde se fez a monitorização de LPG. No que diz respeito à representatividade de LPG tendo em conta a análise de CQOt, verifica-se que a amostra não se revelou tão representativa, possivelmente devido ao facto de o volume de amostra utilizado na determinação analítica deste parâmetro ser muito reduzido (2,5 mL) pelo que o erro relativo de nesta amostra de volume reduzido “cair” um bocado mais de biomassa distorcendo o resultado é muito maior, aumentando por isso o erro da representatividade da amostra. Constata-se, assim que idealmente se deveriam ter realizado mais réplicas na determinação da CQOt de cada amostra.

5.4 Resultados microbiológicos

De seguida são apresentados e discutidos os resultados microbiológicos, começando por se apresentar a caracterização morfológica da biomassa agregada e filamentosa e seguidamente a monitorização dos protozoários e metazoários.

5.4.1 Parâmetros morfológicos de flocos e filamentos

Nesta secção é apresentada a caracterização morfológica dos flocos e filamentos. O conjunto de todos os dados obtidos encontra-se apresentado no ponto F dos anexos, apresentando-se seguidamente apenas os mais representativos.

Na Figura 5.9 são apresentados os principais parâmetros morfológicos dos mesoflocos referentes à saída dos quatro leitos percoladores no primeiro (até à amostra 7) e segundo períodos de monitorização. Não foram representados os dados morfológicos dos microflocos, uma vez que, por serem estruturas tão pequenas, não existe uma boa representação dos mesmos em termos de pixéis.



Figura 5.9 - Representação gráfica dos principais parâmetros morfológicos de mesoflocos nas saídas dos

quatro leitos percoladores.

Pela Figura 5.9 verifica-se que as correntes de saída dos leitos percoladores apresentaram mesoflocos pouco excêntricos e com valores relativamente elevados de convexidade e robustez, pelo que as suas propriedades morfológicas parecem indicar tratar-se de flocos mecanicamente resistentes, com estrutura relativamente regular e um pouco alongada.

Manteve-se uma constância dos parâmetros morfológicos dos mesoflocos ao longo dos dois períodos de monitorização, com exceção para o final do primeiro período (amostra 7), em que se notou uma diminuição da convexidade e robustez e do final do segundo período com um ligeiro aumento destes dois parâmetros. O diâmetro dos mesoflocos apresentou uma ligeira tendência crescente no decorrer de ambos os períodos de monitorização. Na amostra 3 verifica-se um pequeno aumento da convexidade e robustez dos mesoflocos de LP1 e LP2, pelo que houve uma melhoria das propriedades mecânicas dos mesoflocos nesse dia.

De realçar ainda que na amostra 13, o LP3 revelou um aumento do diâmetro de mesoflocos, o que indicia, conforme os resultados físico-químicos, que ocorreu descamação do biofilme, havendo arrastamento de agregados maiores.

Na Figura 5.10 são apresentadas as principais propriedades morfológicas dos mesoflocos obtidas no EP, no reciclo e no LPG, ao longo do tempo.

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Amostras

LP1 LP2 LP3 LP4

CAPÍTULO 5


Figura 5.10 - Representação gráfica dos principais parâmetros morfológicos dos mesoflocos obtidos no

EP, no reciclo e no LPG.

Existe uma grande oscilação ao nível do tamanho dos mesoflocos durante o tempo de monitorização, no LPG e no EP. Já no reciclo é possível observar uma tendência decrescente durante o segundo período de monitorização. Relativamente aos outros parâmetros morfológicos foi notória uma constância de valores durante ambos os períodos de monitorização. De realçar contudo que na amostra 10, quando se observou um reciclo muito carregado (ponto B do anexo), as propriedades morfológicas da biomassa nessa corrente foram afetadas, com um decréscimo da qualidade dos agregados (valores mais baixos de robustez e convexidade). Também na amostra 13 se observou uma pequena redução da qualidade dos agregados no reciclo. Na amostra 14 os agregados de LPG revelaram-se pouco robustos e convexos, estando em concordância com o que aconteceu nas saídas dos quatro leitos percoladores (Figura 5.9).

Na Tabela 5.6 são apresentados a média e o respetivo desvio padrão do diâmetro e dos principais parâmetros morfológicos dos mesoflocos obtidos em cada ponto de amostragem e em cada um dos dois períodos de amostragem.

0102030405060708090

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Amostras

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Amostras

EP Rec LPG



Tabela 5.6 - Valores médios e respetivos desvios padrão dos principais parâmetros morfológicos dos mesoflocos, obtidos nos diferentes pontos de amostragem, no primeiro e segundo períodos de amostragem e no global.




média desvio padrão média desvio

padrão média desvio padrão

Diâmetro mesoflocos

(µm)

LP1 52,1110 5,2832 52,9465 10,0204 52,5809 8,0560 LP2 54,0279 6,6070 56,5390 8,6887 55,4404 7,7058 LP3 57,5227 5,8282 55,3035 9,1673 56,2744 7,7266 LP4 - - 52,2257 7,4395 - - LPG 54,8472 10,4511 56,7980 9,2843 55,9445 9,5216 EP - - 51,7535 5,1574 - - Rec - - 45,7833 5,7398 - -

Convexidade mesoflocos


Robustez mesoflocos


Excentricidade mesoflocos


Pela análise da Tabela 5.6 comparando o primeiro e o segundo período de amostragem, verifica-se que de uma forma geral os mesoflocos observados no segundo período de amostragem apresentam um tamanho ligeiramente mais elevado e são um pouco mais robustos, mas menos convexos e excêntricos (menos alongados) do que no primeiro período.

De uma forma geral os valores dos parâmetros morfológicos foram muito semelhantes para os diferentes leitos percoladores estudados. Os agregados de LPG apresentaram, inesperadamente, melhores propriedades mecânicas do que as dos agregados dos quatro leitos percoladores. Na primeira campanha o LP3 foi o leito que apresentou mesoflocos de maiores dimensões e com piores propriedades mecânicas. Na segunda campanha o LP2 foi o leito

CAPÍTULO 5


percolador que apresentou flocos menos robustos e convexos, tendo sido o LP4 o leito com mesoflocos mais robustos. O reciclo destacou-se por apresentar mesoflocos mais pequenos e com propriedades morfológicas piores, enquanto que o EP apresentou mesoflocos um pouco maiores do que o reciclo e com propriedades morfológicas idênticas às dos agregados do leitos percoladores.

Na Figura 5.11 são apresentados os principais parâmetros morfológicos dos macroflocos obtidos nas saídas dos quatro leitos percoladores ao longo do tempo. De referir que, as diferenças observadas nos macroflocos, em cada ponto de recolha e ao longo do tempo, podem não ser completamente fidedignas uma vez que existem muito poucos macroflocos, tendo um erro associado mais elevado como é visível pelas barras de erro.

Figura 5.11 - Representação gráfica dos principais parâmetros morfológicos dos macroflocos obtidos nas

saídas dos quatro leitos percoladores.

Pela análise da Figura 5.11 verifica-se que os (poucos) macroflocos existentes possuem um diâmetro não muito elevado e apresentam baixa convexidade e robustez, sendo relativamente excêntricos (alongados), pelo que se pode aferir apresentarem propriedades morfológicas configurando uma resistência mecânica que tenderá a ser reduzida. Foi notório que no segundo período de monitorização o diâmetro médio dos macroflocos foi superior ao primeiro período de monitorização, nomeadamente no LP1.

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Amostras

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No primeiro período de monitorização, em algumas amostras não se verificou a presença de macroflocos, o que não aconteceu no segundo período de monitorização em que apenas o LP4 não apresentou macroflocos na amostra 8. As propriedades dos macroflocos revelaram-se um pouco diferentes entre os leitos percoladores, principalmente no primeiro período de monitorização. Isto pode dever-se ao facto de o número de macroflocos nas amostras ser muito reduzido, podendo não serem representativos, conforme é indicado pelos desvios padrão que são quase sempre elevados.

Na Figura 5.12 são apresentados os principais parâmetros morfológicos dos macroflocos obtidos nas correntes EP, reciclo e LPG ao longo do tempo.

Figura 5.12 - Representação gráfica dos principais parâmetros morfológicos dos macroflocos obtidos no

EP, no reciclo e no LPG.

Como já foi referido devido à existência de poucos macroflocos, as diferenças observadas ao longo do tempo podem não ser completamente fidedignas, apresentando erros associados elevados. Contudo é discernível um ligeiro aumento do tamanho dos macroflocos no LPG, ao longo do tempo, em ambos os períodos de monitorização, sendo que no segundo período o diâmetro é mais elevado comparativamente com o primeiro período. Ao nível da caracterização morfológica não foi possível obter uma tendência clara ao longo do tempo de monitorização.

Os macroflocos presentes no reciclo e no EP apresentaram, maioritariamente, menores dimensões do que os presentes na corrente do LPG. Ao nível da sua morfologia os

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AmostrasEP Rec LPG

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Amostras

EP Rec LPG

CAPÍTULO 5


macroflocos presentes no EP revelaram ser os de melhores propriedades morfológicas, seguidos pelos do LPG. Os macroflocos presentes no reciclo revelaram ser os de aparente piores propriedades mecânicas.

Na Tabela 5.7 são apresentados os valores médios e respetivos desvios padrão dos parâmetros morfológicos dos macroflocos, nos dois períodos de amostragem e no global, em cada ponto de amostragem.

Tabela 5.7 - Valores médios e respetivos desvios padrão dos principais parâmetros morfológicos dos macroflocos obtidos nos diversos pontos de amostragem, no primeiro e no segundo períodos de amostragem e no global.






Diâmetro macroflocos

(µm)


Convexidade macroflocos


Robustez macroflocos


Excentricidade macroflocos




Pela análise da Tabela 5.7, no segundo período de amostragem os agregados apresentaram maiores dimensões, principalmente no LP1, e foram mais compactos e robustos e menos excêntricos do que no primeiro período de amostragem.

Comparando os valores morfológicos obtidos nos diferentes pontos de amostragem verifica-se que as diversas saídas dos leitos percoladores LP1, LP2, LP3, LP4 apresentam valores morfológicos relativamente semelhantes, principalmente no segundo período. De facto, é expectável que uma parte considerável a variabilidade apresentada, para estes parâmetros, entre os diferentes leitos percoladores advenha do baixo número de macroflocos presentes nas amostras estudadas. O LPG apresentou, por vezes, macroflocos com propriedades distintas dos leitos percoladores, possivelmente pela razão já mencionada no capítulo 5.3.2.

Os macroflocos no efluente primário (EP) destacam-se por serem mais robustos e convexos do que os presentes nas saídas dos leitos, apresentando portanto melhores propriedades morfológicas. Pelo oposto, destaca-se o reciclo que apresentou macroflocos com piores propriedades morfológicas do que as dos outros pontos de amostragem, com macroflocos menos robustos e menos convexos. Quanto ao tamanho, os macroflocos do EP, do LP2, do LP3 e do reciclo apresentam valores semelhantes, sendo mais baixos que os restantes no segundo período. Os macroflocos do LP1 apresentaram um diâmetro intermédio e muito semelhante ao LPG, por sua vez o LP4 é o leito percolador com macroflocos de maiores dimensões, no segundo período.

Na Figura 5.13 estão representadas graficamente as percentagens de área de agregados relativas a micro, meso e macroflocos nas correntes de saída dos quatro leitos percoladores.

CAPÍTULO 5


Figura 5.13 - Representação gráfica da percentagem de área ocupada por micro, meso e macroflocos nas

amostras de saída dos leitos percoladores.

Analisando a Figura 5.13, verifica-se que as amostras de saída dos leitos percoladores podem não ser representativas, principalmente em termos de agregados de maiores dimensões, apresentando erros associados muito elevados.

Analisando a evolução da percentagem de área ocupada por macro, meso e microflocos ao longo do tempo, verificou-se uma tendência decrescente relativamente aos microflocos ao longo de cada um dos dois períodos de monitorização, oposta ao crescimento verificado para os macroflocos. A percentagem de área dos mesoflocos revelou uma tendência mais oscilante ao longo do tempo, tendo apresentado valores superiores no primeiro período de monitorização.

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Na amostra 6 observou-se um aumento da percentagem de mesoflocos no LP1, acompanhado pela ausência de macroflocos, devido possivelmente ao facto de LP2 estar parado e o caudal ser distribuído apenas por LP1 e LP3. Tendo em conta que o caudal relativo de LP1 foi superior ao dos outros leitos no segundo período de monitorização e assumindo que isso aconteceu também no primeiro período, verificou-se um aumento da percentagem de mesoflocos em LP1, corroborado pelo aumento de sólidos (Figura 5.1), bem como da CQOt (Figura 5.4).

Na amostra 7 verificou-se que LP1 e LP3 não apresentaram macroflocos, sendo que também nesses leitos se registou uma diminuição da concentração de sólidos (Figura 5.1) e da CQOt (Figura 5.4). Estes dados podem ser correlacionados ainda com a degradação morfológica sofrida pelos mesoflocos da saída desses leitos e com o aumento das bactérias filamentosas no dia em causa.

Na amostra 9, observou-se um aumento da percentagem de mesoflocos e uma redução de macroflocos no LP1. O aumento da concentração de sólidos nesta amostra no LP1, corroborado pelo aumento de mesoflocos vem validar a hipótese de washout do biofilme nesse leito.

Também o arrastamento do biofilme em LP3 na amostra 13, se torna mais evidente, tendo em conta que além do aumento da concentração de ST e de SST observado na Figura 5.1, do aumento da CQOt conforme revela a Figura 5.4 e do aumento de tamanho dos mesoflocos observado na Figura 5.9, a Figura 5.13 aponta para um aumento da quantidade de mesoflocos.

Na Figura 5.14 são apresentadas as percentagens de área ocupada por micro, meso e macroflocos nas correntes de efluente primário (EP), de reciclo (Rec) e da união das saídas dos quatro leitos percoladores (LPG), ao longo do tempo.

CAPÍTULO 5


Figura 5.14 - Representação gráfica da percentagem de área ocupada por micro, meso e macroflocos, nas

correntes EP, reciclo e LPG.

Pela análise da Figura 5.14, verifica-se que de uma forma geral o reciclo apresentou maior percentagem de área de mesoflocos do que o EP e o LPG e um valor residual de macroflocos. Tendo em conta que o diâmetro médio dos mesoflocos é menor do que nas saídas dos leitos esta percentagem de área de mesoflocos mais elevada deve-se ao elevado número de mesoflocos. Verificou-se ainda que o LPG foi o que, dos três, apresentou maior percentagem de área de macroflocos. De referir ainda que as amostras de reciclo foram, aparentemente, as mais representativas, apresentando os desvios padrão mais reduzidos.

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AmostrasEP Rec LPG



Na amostra 3 e na amostra 9, observou-se um aumento da percentagem de área ocupada por macroflocos dando lugar a uma diminuição da percentagem de área ocupada por mesoflocos no LPG, devido sobretudo ao aumento do diâmetro médio dos macroflocos observados.

Na amostra 5 verificou-se uma degradação dos macro e mesoflocos, originando um aumento da percentagem de área de microflocos. Na amostra 6, bem como na amostra 14, existe um aumento de mesoflocos, devido à degradação dos agregados de maiores dimensões.

Relativamente ao EP, verificou-se um aumento elevado da percentagem de área de macroflocos na amostra 11, tendo diminuído progressivamente nas amostras seguintes, até à amostra 14, tendo aumentado novamente na amostra 15 e 16, de acordo com o que sucedeu com a concentração de SST conforme mostra a Figura 5.2.

Na Tabela 5.8 são apresentados os valores médios e os respetivos desvios padrão da percentagem de área ocupada por micro, meso e macroflocos em cada local de amostragem e em cada período de monitorização.

Tabela 5.8 - Valores médios e respetivos desvios padrão da percentagem de área ocupada por micro, meso e macroflocos em cada ponto de amostragem e em cada período de monitorização.






Percentagem de área de

microflocos


Percentagem de área de mesoflocos


Percentagem de área de

macroflocos


CAPÍTULO 5


Através da análise da Tabela 5.8, e comparando o primeiro e o segundo período de monitorização verifica-se que, de uma forma geral, todas as amostras apresentaram uma diminuição da percentagem de micro e mesoflocos, com especial incidência nesta última, e um aumento da percentagem de macroflocos do primeiro período para o segundo. Verificou-se ainda que para todos os leitos percoladores e em ambos os períodos de monitorização existiu um predomínio de mesoflocos.

Comparando os diferentes pontos de recolha verifica-se que as diferentes saídas LP1, LP2, LP3, LP4 apresentam valores de percentagem de área ocupada por micro e mesoflocos muito semelhantes. O LPG apresentou valores um pouco distintos dos obtidos nos quatro leitos que lhe deram origem, apresentando uma percentagem de microflocos menor principalmente no primeiro período de monitorização. Isto indicia mais uma vez a falta de representatividade da amostra de LPG em relação às amostras de saída dos leitos percoladores, devido ao facto de, como já foi referido, o intervalo de tempo entre a recolha das amostras de saída dos leitos e a recolha da amostra LPG não ser igual ao tempo que o efluente leva a chegar do local de saída dos leitos até ao local de amostragem de LPG.

Verificou-se ainda que a percentagem de macroflocos no segundo período de monitorização é consideravelmente superior, constatando-se que a quantidade de flocos de maiores dimensões foi superior nesse período. Possivelmente poderá existir um aumento das condições de agregação devido provavelmente ao aumento da biomassa, tendo em conta que a taxa metabólica dos microrganismos aumenta com o aumento da temperatura e na segunda campanha as temperaturas foram mais elevadas.

A percentagem de área de macroflocos obtida nas amostras de saída dos leitos, no segundo período, é visivelmente mais elevada do que no EP e no reciclo, sendo as amostras de reciclo as que apresentam mais micro e mesoflocos.

Na Figura 5.15 é apresentado o comprimento total de flocos por unidade de volume (CT), bem como a relação entre o comprimento total de filamentos e a área total de flocos (CT/AT) nas saídas dos quatro leitos percoladores. Não foi realizada a relação entre comprimento total de filamentos e concentração de SST, uma vez que a concentração de SST sendo muito reduzida, apresenta muitos erros associados.



Figura 5.15 - Representação gráfica do comprimento de filamentos por volume e da relação entre

comprimento de filamentos e área total de flocos nas saídas dos leitos percoladores.

No primeiro período de monitorização o comprimento total dos filamentos por volume (CT) e a relação entre filamentos e flocos (CT/AT), nas saídas dos leitos percoladores, foi um pouco superior à do segundo período, mas ainda assim apresentaram valores relativamente baixos, indiciando a não existência de bulking ao nível dos decantadores secundários, com exceção do sétimo dia de amostragem em que o LP3 atingiu um valor de CT/AT de 15 mm.mm-2, que corresponde ao valor limite a partir do qual se pode considerar a existência de bulking filamentoso (Mesquita et al, 2008).

Verificou-se uma oscilação elevada nos valores de CT e CT/AT, principalmente no primeiro período de monitorização. Foi ainda evidente uma diminuição de CT e de CT/AT ao longo do primeiro período de monitorização, com exceção do último dia de amostragem (amostra 7) que apresentou um aumento significativo. No segundo período de monitorização verificou-se um aumento marginal ao nível destes dois parâmetros.

Na amostra 2 observou-se um pico de filamentosas em LP1. Este aumento observou-se provavelmente devido a ter chovido no dia anterior e, assumindo que o caudal relativo de LP1 foi superior ao dos outros leitos, conforme aconteceu no segundo período de monitorização, provocou arrastamento de biofilme.

Também na amostra 6 se verificou um aumento dos parâmetros CT e CT/AT, principalmente em LP1. Este resultado, juntamente com os resultados obtidos anteriormente vêm corroborar a

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Amostras

LP1 LP2 LP3 LP4

CAPÍTULO 5


hipótese de ter ocorrido washout em LP1, pelo facto de o caudal ter aumentado, tendo em conta que LP2 estava parado.

Na amostra 7 as amostras de LP2 e LP3 revelaram um aumento de CT e de CT/AT, provocada possivelmente pela redução das condições de agregação da biomassa, tendo em conta que os mesoflocos foram menos robustos (Figura 5.9) e em LP3 não se registaram macroflocos (Figura 5.13), aumentando o número de bactérias filamentosas.

Na amostra 9, LP1, LP2 e LP3 apresentaram um aumento de filamentosas, havendo uma diminuição das filamentosas em LP4. No LP1, no LP2 e no LP3 verificou-se que nesse dia existiu uma degradação das condições de agregação, com a descida da percentagem de área de macroflocos em LP1 e com o aumento da percentagem de microflocos em LP2 e LP3, conforme é visível na Figura 5.13. Relativamente a LP4, observa-se uma diminuição da percentagem de microflocos, dando lugar ao aumento de macroflocos, pelo que houve uma melhoria das condições de agregação, originando uma diminuição de filamentosas nesse leito.

Na amostra 10 foi visível um aumento de filamentosas em LP1 e LP4, devido ao facto de o reciclo (que faz parte do efluente de entrada dos leitos) ter na sua composição filamentosas como se verifica pela Figura 5.16. Para além do aumento de filamentosas verificou-se também o aumento da percentagem de área ocupada por microflocos, pelo que as condições de agregação terão diminuído. Nesta amostra verifica-se que no LP3 houve uma diminuição de filamentosas, pelo que LP3 foi menos afetado pelas condições da amostra de reciclo, apresentando um caudal relativo inferior (Tabela 5.1).

Na amostra 13, quando se observou o washout do biofilme do LP4 (ponto B do anexo), verificou-se uma diminuição do diâmetro de macroflocos e do aumento da percentagem ocupada por microflocos, conforme verificado anteriormente. Tendo em conta que se registou um aumento da relação CT/AT desse leito percolador é possível que tenha existido carência de nutrientes específicos ou oxigénio.

A amostra 13 do LP2 apresentou uma diminuição de filamentosas, e como se verificou anteriormente um aumento da percentagem de área ocupada por macroflocos acompanhado de uma diminuição da percentagem ocupada por microflocos (Figura 5.13), havendo melhoria das condições de agregação.

Na amostra 14 registou-se um pequeno aumento de filamentosas em LP1, devido sobretudo à diminuição das condições de agregação, em que percentagem de área ocupada por macroflocos diminuiu. O LP4, por sua vez, apresentou uma melhoria das condições de agregação, manifestando uma diminuição de filamentosas e uma diminuição da percentagem ocupada por microflocos.

Na Figura 5.16 é apresentado o comprimento total de filamentos por unidade de volume, bem como a relação entre o comprimento total de filamentos e a área total de flocos, obtidos nas correntes de EP, reciclo e LPG.



Figura 5.16 - Representação gráfica do comprimento total de filamentos por unidade de volume e da

relação entre o comprimento total de filamentos e a área total de flocos nas correntes de reciclo (eixo da direita) EP e LPG (eixo da esquerda).

O comprimento total de filamentos por volume (CT) e a relação entre este e a área total de agregados (CT/AT) demonstraram uma tendência oscilante ao longo do tempo de monitorização do LPG. Contudo foi ainda possível determinar um decréscimo de CT/AT durante o primeiro período de monitorização e um aumento de CT durante o segundo período. Já ao nível do EP verificou-se uma diminuição de CT e de CT/AT ao longo do tempo. O valor de CT e a relação CT/AT foram um pouco superiores nas amostras de efluente primário (EP) em relação às de LPG. Em qualquer caso os valores foram sempre relativamente baixos, indicando uma reduzida quantidade de biomassa filamentosa. Já a amostra de reciclo apresentou valores de CT e CT/AT bastante superiores às anteriores.

Na amostra 2 verificou-se um aumento de filamentosas em LPG, conforme se registou em LP1, devido ao facto de no dia anterior ter chovido e o efluente estar muito diluído no primeiro dia de amostragem.

Na amostra 6 também se registou um aumento de filamentosas em LPG, corroborado pela degradação das condições de agregação visível pela redução da percentagem ocupada por macroflocos, tal como aconteceu em LP1.

Na amostra 10 observa-se um pico de filamentosas no reciclo e em LPG, provocado essencialmente pelo excesso de filamentosas à entrada dos leitos, provenientes do reciclo. Neste dia, os valores de CT e de CT/AT no reciclo foram muito elevados e superiores ao

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AmostrasEP LPG Rec

CAPÍTULO 5


estabelecido como limite máximo para a não existência de bulking filamentoso (CT > 20 m mL-1 e CT/AT > 15 mm mm-2) (Mesquita et al, 2008). Este facto coincidiu com a observação da elevada carga do reciclo (ponto B do anexo). Atendendo aos valores de CT e CT/AT obtidos no reciclo (cuja origem foi o sedimentador secundário) é provável que tenham ocorrido problemas de sedimentação no sedimentador. Este excesso de filamentosas é acompanhado do aumento da percentagem de área de microflocos e da diminuição da percentagem de área de macroflocos, e ainda da degradação dos agregados de maiores dimensões, pelo que o efluente final terá sido menos clarificado neste dia.

Também nas amostras 13, 14 e 15 do reciclo se verificaram valores elevados de CT e CT/AT próximos das condições de bulking filamentoso tendo-se observado muito poucos macroflocos na amostra 13 e não existindo mesmo macroflocos nas amostras 14 e 15, e verificando-se ainda degradação dos mesoflocos existentes.

Na Tabela 5.9 são apresentados os valores médios e os desvios padrão de CT e CT/AT em cada ponto de amostragem e em cada período de monitorização.

Tabela 5.9 - Valores médios e respetivos desvios padrão de CT e CT/AT obtidos em cada ponto de amostragem e em cada período de monitorização.






CT (m/mL)


CT/AT (mm/mm2)


Como se pode verificar, de uma forma geral observou-se uma diminuição de CT e também de CT/AT do primeiro para o segundo período de monitorização, indiciando uma possível melhoria das condições de agregação. O reciclo apresentou muito mais bactérias filamentosas e também um valor de CT/AT mais elevado do que as restantes amostras. Isto deve-se ao facto de esta corrente apresentar maior concentração de biomassa agregada e filamentosa tendo em conta que corresponde a uma parte das lamas secundárias. O valor médio de CT/AT



obtido para o reciclo encontra-se acima do valor a partir do qual existe bulking filamentoso, ainda assim pela Figura 5.16 verifica-se que esse valor (15 mm.mm-2) apenas foi ultrapassado na amostra 10, pelo que esta média encontra-se muito dependente do valor obtido nesse dia. Verifica-se, ainda, que principalmente no segundo período de amostragem o LPG apresenta valores mais reduzidos dos parâmetros CT e CT/AT.

De uma forma geral, os leitos percoladores não foram bem representados pela amostra LPG, principalmente no segundo período de monitorização em que apresentou valores de CT e CT/AT mais reduzidos. Esta situação já foi discutida no capítulo 5.3.2.

5.4.2 Monitorização de protozoários e metazoários

Os protozoários e metazoários são indicadores da qualidade do efluente, uma vez que são muito sensíveis e apresentam necessidades específicas. Deste modo, para além da monitorização das propriedades morfológicas da biomassa agregada e filamentosa foi também determinado o conteúdo em protozoários e metazoários dos diferentes leitos percoladores e pontos de amostragem. A amostra de reciclo e da saída do LP4 apenas foram analisados no segundo período de monitorização, uma vez que o leito percolador 4 se encontrava desativado durante a primeira campanha. Tendo em conta o elevado número de amostras a monitorizar em 30 minutos (tempo em que os protozoários e metazoários se encontravam viáveis), não foi realizada a monitorização de protozoários e metazoários ao efluente primário, por ser a amostra menos interessante.

Na Figura 5.17 é apresentada graficamente a quantidade total de protozoários e metazoários obtida em cada dia de amostragem no primeiro e no segundo período de monitorização, respetivamente.

Figura 5.17 - Representação gráfica da quantidade total de protozoários e metazoários (#/ponto de

amostragem) obtidos em cada dia de amostragem, em cada período de monitorização.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16Qua

ntid

ade

tota

l de

prot

ozoá

rios

e m

etaz

oári

os

(#/p

onto

de

amos

trag

em)

Amostras

flagelados+nadadores móveis+sesséis amebas c/ teca+metazoários Total

CAPÍTULO 5


A quantidade total de protozoários e metazoários foi muito superior no segundo período de monitorização relativamente ao primeiro, devido possivelmente à taxa metabólica dos protozoários ser superior nesse período de monitorização em que as temperaturas foram mais elevadas (primavera) do que as registadas no primeiro período de monitorização (inverno). Além disso, no segundo período de monitorização foi tida em conta a amostra de reciclo que em média apresenta mais protozoários do que as amostras de saída dos leitos.

No tocante à primeira campanha, na amostra 3 verificou-se um ligeiro aumento da quantidade total de protozoários, em especial de ciliados móveis de fundo e de ciliados sésseis, que normalmente estão associados a flocos. Este aumento pode estar relacionado com o aumento da percentagem de área ocupada por macroflocos quer no LP1, quer no LPG.

Na amostra 4 não houve registo de flagelados ou ciliados nadadores, enquanto na amostra 5 e na amostra 7 se verificou uma predominância desses grupos de protozoários.

Na amostra 6 verificou-se um aumento significativo de todos os grupos de protozoários, aparecendo também metazoários. Este facto vem comprovar a hipótese de washout verificado em LP1, conforme os resultados obtidos anteriormente, tendo sido arrastados também metazoários que estariam no biofilme.

Relativamente à segunda campanha, na amostra 10, verificou-se um valor reduzido da quantidade total de protozoários relativamente aos outros dias dessa campanha. Isto deve-se ao facto de quer o reciclo, quer algumas amostras de saída dos leitos percoladores, terem apresentado uma degradação de meso e macroflocos, originando um decréscimo dos grupos de protozoários ligados aos flocos (ciliados móveis de fundo e ciliados sésseis), bem como dos outros grupos.

No 13º dia de amostragem registou-se um número muito elevado de protozoários e metazoários, relativamente aos outros dias, sendo que no 14º dia houve um grande decréscimo. Esta situação pode estar relacionada com o washout registado no LP4, e no LP3 conforme revelam os resultados físico-químicos e morfológicos no 13º dia, originando arrastamento de protozoários presentes no biofilme.

Na amostra 14 o reciclo não apresentou macroflocos e o LPG apresentou uma percentagem de área de macroflocos mais reduzida, pelo que a diminuição de agregados se repercutiu na diminuição de protozoários.

Na Figura 5.18 é apresentada a quantidade total de protozoários e metazoários obtida em cada ponto de amostragem, nas duas campanhas de monitorização.



Figura 5.18 - Representação gráfica da quantidade total de protozoários e metazoários (#/dia de amostragem), encontrados em cada ponto de amostragem, e em cada período de monitorização.

É de notar que o reciclo e o LP4 não foram monitorizados no primeiro período de recolha, daí a ausência de barras nessas amostras no primeiro período. É visível a existência de uma maior quantidade de protozoários e metazoários na segunda campanha relativamente à primeira em todos os pontos de amostragem.

Na primeira campanha, o LP1 apresentou o maior número de protozoários e metazoários, provavelmente devido ao facto de este leito percolador apresentar uma área total de flocos média superior aos outros leitos (0,1767±0,0844 mm2/mL), seguido por LP2. O LP3 foi o leito percolador que apresentou o menor número total de protozoários, devido ao facto de apresentar em média menor área total de flocos (0,1224±0,0346 mm2/mL). Tendo em conta que os protozoários predominantes são os sésseis e os móveis de fundo (associados a flocos), havendo menos flocos é natural que se observem menos protozoários. No tocante a LPG apresentou um valor intermédio em relação aos três leitos percoladores.

No segundo período de monitorização, o LP3 foi o que apresentou maior número de protozoários e metazoários, devido ao facto de ser o leito que apresenta maior área total de flocos (0,1733±0,0365 mm2/mL) a seguir ao LP4 que apresenta um valor médio de área total de flocos de 0,1850±0,0557 mm2/mL, mas apresentando o LP3 uma percentagem de área de macroflocos superior (Tabela 5.8)

O reciclo apresentou naturalmente um número bastante superior de protozoários e metazoários, já que apresenta em média maior área total de agregados (2,2572±1,3743 mm2/mL) e sendo resultante da biomassa sedimentada. Já no caso de LP1, LP2, LP4 e LPG apresentaram valores muito semelhantes entre si.

Na Figura 5.19 e na Figura 5.20 é apresentada a fração de cada classe de protozoários/metazoários em cada leito amostra analisada, na primeira e na segunda campanha.

0

1

2

3

4

5

6

7

Rec LP1 LP2 LP3 LP4 LPGQua

ntid

ade

tota

l de

prot

ozoá

rios

e m

etaz

oári

os(#

/dia

de

amos

trag

em)

Pontos de amostragem

1º período de monitorização 2º período de monitorização

CAPÍTULO 5


Figura 5.19 - Representação gráfica da fração de cada classe de protozoários/metazoários em cada amostra analisada no primeiro período de monitorização.

Figura 5.20 - Representação gráfica da fração de cada classe de protozoários/metazoários encontrada em

cada amostra analisada no segundo período de monitorização.

Pela análise das figuras anteriores verificou-se que nos dois períodos de monitorização existe uma quantidade relativamente elevada de flagelados, embora com uma maior preponderância no primeiro período, o que pode indicar arejamento insuficiente ou cargas elevadas. Contudo, em ambos os períodos de monitorização, verificou-se uma reduzida quantidade de ciliados nadadores (apenas presentes no LP2 no primeiro período). Os ciliados móveis de fundo e os ciliados sésseis podem estar afetados pelos baixos SST, nas saídas dos leitos percoladores, uma vez que estes grupos de protozoários estão associados aos flocos. Ainda assim, os ciliados móveis de fundo e sésseis, que são bons indicadores de tratamento, estão presentes em quantidades razoáveis em todas as amostras. O reciclo apresentou naturalmente maior quantidade de ciliados móveis de fundo e sésseis, uma vez que estes tendem a ficar retidos nos flocos. Dentro dos sésseis num ou noutro caso destacou-se a presença de Opercularia,

0102030405060708090

100

flagelados nadadores carnívoros móveis sésseis amebas c/ teca

metazoários

Perc

enta

gem

de

prot

ozoá

rios

e m

etaz

oári

os

Classes de protozoários/metazoários

LP1 LP2 LP3 LPG

0102030405060708090

100

flagelados nadadores carnívoros móveis sésseis amebas c/ teca

metazoáriosPerc

enta

gem

de

prot

ozoá

rios

e m

etaz

oári

os

Classes de protozoários/metazoários

Rec LP1 LP2 LP3 LP4 LPG



que indicia mau arejamento e/ou cargas elevadas. Finalmente, os metazoários estiveram ausentes do primeiro período de monitorização, tendo aparecido apenas em número reduzido no segundo período nas amostras de reciclo, LP3 e LPG.

Os protozoários foram agrupados de acordo com a sua indicação no tratamento do efluente, em termos flagelados e ciliados nadadores, que indiciam um tratamento deficiente do efluente, ciliados móveis de fundo e sésseis, que indiciam um tratamento eficiente e amebas e metazoários que indiciam uma maior idade das lamas.

Na Figura 5.21 e na Figura 5.22 é apresentada a percentagem de cada grupo de protozoários em cada amostra analisada, na primeira e na segunda campanha, respetivamente.

Figura 5.21 - Representação gráfica da percentagem de grupos de protozoários em cada amostra

analisada no primeiro período de monitorização.

Figura 5.22 - Representação gráfica da percentagem de grupos de protozoários em cada amostra

analisada no segundo período de monitorização.

0102030405060708090

100

LP1 LP2 LP3 LPG

Perc

enta

gem

de

prot

ozoá

rios

e m

etaz

oári

os

Ponto de amostragem

flagelados+nadadores movéis+sésseis amebas c/ teca+metazoários

0102030405060708090

100

Rec LP1 LP2 LP3 LP4 LPGPerc

enta

gem

de

prot

ozoá

rios

e m

etaz

oári

os

Pontos de amostragem

flagelados+nadadores movéis+sésseis amebas c/ teca+metazoários

CAPÍTULO 5


O grupo de ciliados móveis de fundo e sésseis, considerados bons indicadores do tratamento, apresentou-se em maior quantidade, quando comparado com os flagelados e os ciliados nadadores indicadores de mau arejamento e/ou cargas orgânicas elevadas, principalmente no segundo período de monitorização. No primeiro período de monitorização existiu ainda uma elevada percentagem de flagelados e ciliados nadadores (sempre acima de 30%), indicadores de um possível tratamento do efluente não muito eficiente. Ainda assim, a fração de ciliados sésseis, móveis de fundo e amebas com teca, se situou entre os 40% e os 60%. À exceção de LP1, no primeiro período, não se verificou a presença de amebas com teca e metazoários, indicadores de idade das lamas elevada.

No segundo período de monitorização a eficiência depurativa dos leitos percoladores parece ter aumentado ligeiramente, uma vez que a percentagem de ciliados sésseis e móveis de fundo, e das amebas com teca, foi superior (à exceção do LP2), variando entre 50% e 70%. Deste modo pode inferir-se que, aparentemente, o efluente estaria a ser tratado de forma ligeiramente mais eficiente no segundo período. Apenas no caso de LP2 existiu uma inversão desta tendência, não se encontrando uma justificação aparente para tal.

Como seria expectável, no reciclo predominam ciliados móveis e sésseis, uma vez que estes protozoários estão associados aos flocos. No segundo período de monitorização a fração de amebas com teca e metazoários foi superior (à exceção de LP1), podendo indiciar um aumento da idade das lamas neste período.

5.5 Análise estatística multivariável

Neste trabalho as técnicas de análise estatística multivariável utilizadas recaíram sobre a análise de componentes principais (ACP) e árvores de decisão (AD), com o objetivo principal de verificar se existiriam diferenças entre os quatro leitos percoladores monitorizados, bem como determinar os principais parâmetros que distinguem as amostras.

Na análise estatística foram utilizados os parâmetros registados na Tabela 5.10 referentes aos pontos de amostragem do primeiro período de monitorização (LP1, LP2, LP3 e LPG) e do segundo período (os mesmos do primeiro período e ainda o LP4, o EP e o reciclo).



Tabela 5.10 - Parâmetros utilizados na análise estatística multivariável.

Físico-químicos Morfológicos Protozoários e metazoários

ST Deq. (micro, meso e macroflocos) Quantidade total de protozoários e metazoários

SNVT Per. (micro, meso e macroflocos) Quantidade e percentagem de flagelados

SVT Compr. (micro, meso e macroflocos) Quantidade e percentagem de ciliados nadadores

SDV Larg. (micro, meso e macroflocos) Quantidade e percentagem de ciliados carnívoros

SST F.F. (micro, meso e macroflocos) Quantidade e percentagem de ciliados móveis de fundo

SSNV Conv. (micro, meso e macroflocos) Quantidade e percentagem de ciliados sésseis

SSV Comp. (micro, meso e macroflocos) Quantidade e percentagem de amebas com teca

CTd Esf. (micro, meso e macroflocos) Quantidade e percentagem de metazoários

NTd Ext. (micro, meso e macroflocos) Quantidade e percentagem de flagelados mais ciliados móveis

CQOd Sol. (micro, meso e macroflocos) Quantidade e percentagem de ciliados móveis de fundo mais sésseis

CQOt Exc. (micro, meso e macroflocos) Quantidade e percentagem de ciliados móveis de fundo mais sésseis

CTd/CQOd Rob. (micro, meso e macroflocos) Quantidade e percentagem de amebas mais metazoários

Maior Conc. (micro, meso e macroflocos)

RA (micro, meso e macroflocos)

% Área (micro, meso e macroflocos)

AT

CT

CT/AT

Foi realizada a análise estatística utilizando os dados obtidos em cada um dos dois períodos de monitorização individualmente e depois utilizando os dados obtidos nos dois períodos. Na análise realizada a cada período foram utilizados os dados físico-químicos, os dados referentes aos protozoários e os dados morfológicos individualmente e de seguida utilizando o conjunto de todos os dados desse período de monitorização.

5.5.1 Análise de Componentes Principais (ACP)

Na análise de componentes principais realizada utilizando os dados da primeira campanha, não se conseguiu diferenciar nenhum leito percolador, quer com os dados físico-químicos, morfológicos e protozoários e metazoários, isoladamente, quer com o conjunto de todos os dados, conforme mostra a Figura 5.23.

CAPÍTULO 5


Figura 5.23 - Representação gráfica dos dois primeiros componentes principais obtidos na ACP realizada

utilizando os dados do primeiro período de monitorização. a) dados físico-químicos; b) dados morfológicos; c) dados referentes a protozoários e metazoários; d) conjunto de todos os dados.

Na Figura 5.24 são apresentados o primeiro e o segundo componentes principais obtidos utilizando os dados da segunda campanha.

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

-1 0 1 2 3 4 5

PC2

PC1

a)

-8-6-4-202468

10

-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

PC2

PC1

b)

-2

-1

0

1

2

3

4

-3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0

PC2

PC1LP1 LP2 LP3 LPG

c)

-10-8-6-4-202468

-6 -4 -2 0 2 4 6 8PC

2

PC1

LP1 LP2 LP3 LPG

d)




utilizando os dados do segundo período de monitorização. a) dados físico-químicos; b) e c) dados morfológicos; d) dados referentes a protozoários e metazoários.

A ACP utilizando individualmente os dados físico-químicos, os dados morfológicos e os dados referentes aos protozoários e metazoários da segunda campanha permitiu obter uma boa separação da amostra de reciclo através de PC1, o que confirma o que tem vindo a ser observado, já que a amostra de reciclo é a que mais se destaca das restantes amostras. Tendo em conta os dados morfológicos da segunda campanha, conseguiu-se ainda obter uma separação do efluente primário através de PC2 (Figura 5.24c). Assim, relativamente aos dados morfológicos, para a separação do reciclo foram fundamentais os parâmetros morfológicos dos mesoflocos (extensão, maior concavidade, compacidade, robustez, esfericidade e solidez), assim como as áreas totais de flocos. No tocante à separação do EP as variáveis de maior importância foram os parâmetros morfológicos dos microflocos (convexidade, maior concavidade e extensão) e o tamanho dos macroflocos (diâmetro, comprimento, largura e perímetro), conforme se pode observar pela Figura 5.25.

O terceiro componente principal (PC3) não foi apresentado tendo em conta que não oferecia novas informações que permitissem distinguir as outras amostras.

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-5 0 5 10 15

PC2

PC1

a)

-8-6-4-202468

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10

PC2

PC1

b)

-8-6-4-202468

-4 -2 0 2 4 6 8

PC2

PC1Rec LP1 LP2 LP3 LP4 LPG EP

c)

-6-5-4-3-2-1012345

-5 0 5 10PC2

PC1


d)

CAPÍTULO 5


Figura 5.25 - Variáveis com maior importância para PC1 e PC2 referentes aos dados morfológicos do

segundo período de monitorização.

Ao realizar a análise de ACP ao conjunto de todos os dados (físico-químicos, morfológicos e protozoários/metazoários) da segunda campanha, também se obteve uma separação do reciclo e do efluente primário em relação às restantes amostras, como é visível na Figura 5.26.


utilizando todos os dados do segundo período de monitorização. a) incluindo todos os pontos de amostragem; b) sem os dados obtidos no reciclo.

Pela Figura 5.26 verifica-se que a separação do reciclo é realizada através de PC1 e, por sua vez o efluente primário é separado através de PC2.

Na Figura 5.27 são apresentadas as variáveis de maior importância para PC1 e para PC2. Mais uma vez o PC3 não é apresentado tendo em conta que não oferece qualquer valência na separação dos pontos de amostragem.

0,175

0,180

0,185

0,190

0,195

0,200

0,205

0,210

ext m

eso

mco

nc m

eso

com

p m

eso

rob

mes

oes

f mes

oso

l mes

oar

ea_t

ot 2

area

_tot

1ff

mac

rel_

area

mac

PC1

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

conv

mic

mco

nc m

icex

t mic

perc

_are

a …de

q m

acco

mpr

mac

larg

mac

per m

acpe

r mes

off

mic

PC2

-10-8-6-4-202468

-30 -20 -10 0 10PC2

PC1

Rec LP1 LP2 LP3 LP4 LPG EP

a)

-10-8-6-4-202468

-2 0 2 4 6

PC2

PC1

LP1 LP2 LP3 LP4 LPG EP

b)



Figura 5.27 - Variáveis de maior importância para PC1 e PC2 referentes a todos os dados do segundo período de monitorização.

Os parâmetros de PC1 que mais contribuíram para a separação do reciclo foram os parâmetros físico-químicos como a CQOt, SVT, ST, CTd, SNVT, SST e SSNV, assim como as áreas totais de flocos. Na separação do EP foram mais importantes os parâmetros morfológicos de micro e macroflocos (convexidade, maior concavidade e extensão) e o tamanho dos macroflocos (perímetro, diâmetro, comprimento e largura).

Na Figura 5.28 é apresentada a análise de componentes principais realizada com o conjunto de dados dos dois períodos de monitorização.

0,1580,1600,1620,1640,1660,1680,1700,172

CQ

Ot

SVT ST

area

_tot

2C

Tdar

ea_t

ot 1

SNV

Tnu

m m

eso

SST

SSN

V

PC1

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

conv

mic

mco

nc m

icpe

r mac

ext m

icde

q m

acco

mpr

mac

larg

mac

conv

mac

perc

_are

a m

acpe

r mes

o

PC2

CAPÍTULO 5


Figura 5.28 - Representação gráfica dos primeiros componentes principais obtidos na ACP realizada

utilizando os dados dos dois períodos de monitorização. a) dados físico-químicos; b) e c) dados morfológicos; d) dados referentes aos protozoários e metazoários.

Utilizando os parâmetros físico-químicos, os parâmetros morfológicos e os parâmetros referentes aos protozoários e metazoários, individualmente, tendo em conta os dois períodos de monitorização conseguiu-se um separação evidente do reciclo através de PC1, tal como aconteceu quando se utilizaram os dados do segundo período de monitorização. Conseguiu-se ainda uma relativa separação do efluente primário através, fundamentalmente, do PC3 (Figura 5.28c), a partir dos dados morfológicos, embora a separação não tenha sido tão eficiente quanto a referente ao segundo período de monitorização.

Na Figura 5.29 são apresentadas as variáveis de maior importância para PC1, PC2 e PC3 referentes aos dados morfológicos dos dois períodos de monitorização.

-6-4-202468

1012

-5 0 5 10 15 20

PC2

PC1

a)

-10

-5

0

5

10

15

20

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10

PC2

PC1

b)

-8-6-4-202468

-10 -5 0 5 10 15 20PC3

PC2


c)

-5-4-3-2-1012345

-5 0 5 10 15PC2

PC1


d)



Figura 5.29 - Variáveis de maior importância para PC1, PC2 e PC3 referentes aos dados morfológicos dos

dois períodos de monitorização.

As variáveis de maior importância na separação do reciclo (através de PC1) tendo em conta os dados morfológicos dos dois períodos de monitorização, foram relativas aos parâmetros morfológicos dos mesoflocos (extensão, solidez, maior concavidade, esfericidade, robustez, compacidade, fator de forma, convexidade e excentricidade). Já a separação do efluente primário é conseguida através de PC3, sendo as variáveis de maior importância relativas ao tamanho dos macro e dos microflocos (comprimento e perímetro).

A análise de ACP com o conjunto de todos os dados das duas campanhas é apresentada na Figura 5.30.

Figura 5.30 - Representação gráfica dos primeiros componentes principais obtidos na ACP realizada

utilizando todos os dados dos dois períodos de monitorização. a) PC2 versus PC1 utilizando os dados de todos os pontos de amostragem; b) PC3 versus PC1 sem utilizar os dados do reciclo.

Através da análise de ACP com os dois primeiros componentes principais conseguiu-se uma separação do reciclo em relação às outras amostras através, essencialmente, de PC1. Através ainda de PC2 e PC3 foi possível separar o efluente primário das restantes amostras.

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

ext m

eso

sol m

eso

mco

nc m

eso

esf m

eso

rob

mes

oco

mp

mes

off

mes

oco

nv m

eso

exc

mic

exc

mes

o

PC1

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

mco

nc m

icex

t mac

ext m

icso

l mac

ff m

icso

l mic

conv

mic

mco

nc m

acre

l_ar

ea m

aces

f mac

PC2

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

com

pr m

acpe

r mac

esf m

acco

mpr

mes

oso

l mac

per m

eso

rob

mac

com

pr m

icco

mp

mac

conv

mac

PC3

-10

-5

0

5

10

15

20

-30 -20 -10 0 10

PC2

PC1


a)

-8-6-4-202468

-6 -4 -2 0 2 4 6

PC3

PC1

LP1 LP2 LP3 LP4 LPG EP

b)

CAPÍTULO 5


Na Figura 5.31 são apresentadas as variáveis de maior importância para PC1, PC2 e PC3 referentes ao conjunto de todos os dados da primeira e da segunda campanha de monitorização.

Figura 5.31 - Variáveis de maior importância para PC1, PC2 e PC3 referentes ao conjunto de todos os

dados dos dois períodos de monitorização.

A separação do reciclo, através de PC1, foi realizada a partir dos parâmetros físico-químicos como a SVT, ST, CQOt, CTd, SST e SNVT, assim como as áreas totais de flocos. Na separação do EP, e relativamente a PC2, os parâmetros morfológicos de microflocos (extensão, maior concavidade, fator de forma, solidez, convexidade, esfericidade, robustez e compacidade) foram os mais importantes. Já relativamente a PC3 destacaram-se os grupos de amebas com teca e de metazoários, bem como parâmetros morfológicos de macroflocos (esfericidade, solidez, robustez, convexidade e extensão).

Após a conclusão deste estudo, verificou-se que com a análise de ACP não se conseguiu obter uma efetiva separação de nenhum dos quatro leitos percoladores em relação aos restantes. Deste modo é crível que o funcionamento dos quatro leitos percoladores estudados seja relativamente aproximado, quer em termos físico-químicos, quer em termos microbiológicos. De facto, a análise de componentes principais (ACP) apenas permitiu obter uma separação do reciclo e do efluente primário. Deste modo, foi testada ainda a possibilidade de identificação dos diferentes pontos de amostragem recorrendo a uma segunda técnica de estatística multivariável, nomeadamente a análise por árvores de decisão (AD).

0,1660,1680,1700,1720,1740,1760,1780,1800,182

SVT ST

CQ

Ot

area

_tot

2ar

ea_t

ot 1

num

mes

om

conc

mes

oC

TdSS

TSN

VT

PC1

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

ext m

icm

conc

mic

ff m

icso

l mic

conv

mic

esf m

icco

nv m

eso

rob

mic

com

p m

icex

t mac

PC2

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

ameb

_met

aes

f mac

per m

acso

l mac

rob

mac

com

pr m

acm

eta

perc

_met

aco

nv m

acex

t mac

PC3



5.5.2 Árvores de decisão (AD)

A análise estatística por AD foi, tal como a de ACP, foi realizada primeiro apenas tendo em conta cada um dos três tipos de parâmetros (físico-químicos, morfológicos e referentes aos protozoários e metazoários) individualmente, e depois tendo em conta o conjunto de todos os parâmetros. Foram ainda efetuadas árvores de decisão separadamente para cada uma das duas campanhas e por fim incluindo os parâmetros das duas campanhas.

A Tabela 5.11 apresenta a percentagem de identificação correta, bem como a percentagem de alocação errada e de identificação global, para cada ponto de amostragem e para cada AD efetuada, utilizando os parâmetros do primeiro período de monitorização. Relativamente a este período, apenas utilizando os parâmetros físico-químicos se verificou uma identificação global relativamente satisfatória, com uma percentagem de acerto de 81,6%. A partir destes parâmetros obteve-se uma boa identificação do LP1 e razoável de LP2 e LP3. Contudo, e como espectável, não foi possível identificar corretamente o LPG. A utilização dos parâmetros morfológicos e de protozoários e metazoários não providenciou uma identificação dos pontos de amostragem satisfatória, em nenhum caso. Esse foi também o caso da utilização do conjunto de todos os parâmetros, tendo em conta que apenas se conseguiu 17,0% de identificação, não se conseguindo identificar de todo quer o LP1, quer o LP3.

Tabela 5.11 - Percentagem de identificação e percentagem de alocação errada obtidas para cada ponto de amostragem e para cada AD realizada, no primeiro período de amostragem.

Parâmetros Ponto de amostragem

Percentagem de alocação errada

Percentagem de identificação correta

Percentagem de identificação global

Físico-químicos

LP1 9,5 100

81,6 LP2 4,8 85,7

LP3 4,8 85,7

LPG 0,0 71,4

Morfológicos

LP1 4,8 28,6

24,9 LP2 61,9 42,9

LP3 0,0 0,0

LPG 23,8 57,1

Protozoários e

metazoários

LP1 0,0 57,1

52,8 LP2 19,0 71,4

LP3 0,0 28,6

LPG 33,3 85,7

Todos

LP1 0,0 0,0

17,0 LP2 71,4 81,0

LP3 0,0 0,0

LPG 42,9 14,3

CAPÍTULO 5


Na Figura 5.32 é apresentada esquematicamente a AD obtida utilizando os dados físico-químicos do primeiro período de monitorização.

Figura 5.32 - Representação esquemática da AD obtida utilizando os dados físico-químicos do primeiro

período de monitorização.

Analisando a figura anterior pode-se concluir que os principais parâmetros físico-químicos que contribuíram para uma correta identificação foram a relação entre CTd e CQOd, a CQOt, o CTd e o SVT.

As AD efetuadas utilizando os dados do segundo período de monitorização, permitiram uma não mais que razoável identificação dos locais de amostragem, nomeadamente LP1, LP2, LP3, LPG, EP e reciclo, como se pode verificar na Tabela 5.12.

CTd/ CQOd

< 1,16>1,16

LP1CQOt

> 350,6< 350,6

LP3SVT

> 208< 208

LPGCTd

> 99< 99

LP2 LP3



Tabela 5.12 - Percentagem de identificação e percentagem de alocação errada obtidas para cada ponto de amostragem e para cada AD realizada, no segundo período de amostragem





Físico-químicos

LP1 9,3 77,8

71,4

LP2 3,7 55,6

LP3 5,6 88,9

LP4 1,9 33,3

LPG 7,4 77,8

EP 1,9 88,9

Rec 0,0 100,0

Morfológicos

LP1 0,0 77,8

74,9

LP2 11,1 100,0

LP3 1,9 44,4

LP4 7,4 66,7

LPG 0,0 77,8

EP 5,6 77,8

Rec 0,0 100,0

Protozoários e

metazoários

LP1 11,1 77,8

68,2

LP2 4,4 77,8

LP3 4,4 77,8

LP4 6,7 44,4

LPG 4,4 88,9

Rec 2,2 66,7

Todos

LP1 11,1 88,9

75,4

LP2 11,1 100,0

LP3 0,0 44,4

LP4 7,5 66,7

LPG 0,0 77,8

EP 5,6 77,8

Rec 0,0 100,0

O reciclo, tal como expectável foi o que providenciou uma melhor identificação, apresentando uma percentagem de identificação de 100%, e uma percentagem de alocação errada nula, em todos os casos, à exceção da AD utilizando os dados referentes aos protozoários e metazoários. Seguiu-se o efluente primário, para os parâmetros físico-químicos, apresentando uma percentagem de identificação de 88,9% e uma percentagem de alocação errada de 1,9%. Os leitos LP1, LP2 e LPG foram apenas razoavelmente identificados a partir dos parâmetros morfológicos, assim como do conjunto de todos os parâmetros, e o LP3 a partir dos parâmetros físico-químicos. Destes, o LP2 foi o que foi melhor identificado. A AD obtida utilizando todos os parâmetros foi a que originou a maior percentagem de identificação

CAPÍTULO 5


global, enquanto que os parâmetros referentes aos protozoários e metazoários originaram a menor.

Nas Figuras 5.33, 5.34 e 5.35 são apresentadas esquematicamente as AD obtidas utilizando os parâmetros físico-químicos, os parâmetros morfológicos e o conjunto de todos os parâmetros do segundo período de amostragem, respetivamente.

Figura 5.33 - Representação esquemática da AD obtida utilizando os parâmetros físico-químicos do

segundo período de monitorização.

Como se verifica pela representação da Figura 5.33, o reciclo, o efluente primário e o LP3 foram as amostras que se separaram mais rapidamente. O reciclo foi identificado apresentando concentrações de ST superiores a 925 mg/L. O EP caracteriza-se por apresentar concentrações de CTd superiores a 90,3 mg/L. Por sua vez o LP3 apresenta concentrações de SSNV inferiores a 30,4 mg/L. As restantes saídas dos leitos percoladores foram separadas com maior dificuldade, apresentando muitos nódulos de divisão indicando que a AD está a ser demasiado condicionada aos dados de treino e pode não se adaptar bem a novos dados.

SSNV

<154

CTd

< 90,3

ST

> 925<925

Rec

> 90,3

< 30,4

EP

>30,4

LP3 CQOt>413

EP<105

LP3

SNVT

<286 >286

LP4 SST

>154

SDTSVD

>451<451

LP1LPG

>173<173

LP3SNVT

>325<325

LP2 SDT

>455<455

LP1 LPG

105<x<413



Figura 5.34 - Representação esquemática da AD obtida utilizando os parâmetros morfológicos do segundo


A AD efetuada a partir dos parâmetros morfológicos do segundo período de monitorização mostra mais uma vez que o reciclo e o efluente primário, são as amostras que se separaram mais rapidamente, sendo o reciclo a amostra que apresenta maior número de mesoflocos (superior a 80,3 mesoflocos/µL) e o efluente primário a que apresenta microflocos mais convexos (superior a 0,93). Os leitos LP2 e LPG também são separados numa fase inicial desta AD, propiciando, assim, percentagens de identificação razoáveis.

<331 >331

< 38,6 % > 38,6%

LPG

LP2

LP4

deq. macro

sol. micro

rob. macro

perc. área macro

larg. micro

conv. micro

< 0,93

num. meso

> 80,3<80,3

Rec

> 0,93

< 9,0

EP

>9,0

>0,77<0,77

LPGLP3

<0,67 >0,67

LP1

>0,90<0,90

LP4

LP2

>2,07<2,07

num. macro

f.f. meso

CAPÍTULO 5


Figura 5.35 - Representação esquemática da AD obtida utilizando todos os parâmetros do segundo


Ao observar a AD obtida utilizando todos os parâmetros do segundo período de monitorização, mais uma vez se verificou que o reciclo foi a amostra mais facilmente separada apresentando o maior número de mesoflocos (superior a 80,3 mesoflocos/µL). Verificou-se ainda que os parâmetros morfológicos foram os que mais contribuíram para a correta separação dos diferentes locais de amostragem, principalmente LP1, LP2 e LPG. O LP1 foi identificado apresentando mesoflocos com fator forma mais elevado (superior a 2,07), o LP2 caracteriza-se por apresentar menor concentração de SSNV (inferior a 33,4 mg/L) e macroflocos de menores dimensões (diâmetro dos macroflocos inferior a 331µm). O LPG caracteriza-se por apresentar macroflocos mais robustos (superior a 0,67) e em maior quantidade (superior a 0,77 macroflocos/µL).

A Tabela 5.13 apresenta a percentagem de identificação e de alocação errada obtida em cada ponto de amostragem e para cada AD realizada nos dois períodos de amostragem,

<331 >331

<33,4 > 33,4

LPG

LP2

LP4

deq. macro

sol. micro

rob. macro

SSNV

larg. micro

conv. micro

< 0,93

num. meso

> 80,3<80,3

Rec

> 0,93

< 9,0

EP

>9,0

>0,77<0,77

LPGLP3

<0,67 >0,67

LP1

>0,90<0,90

LP4

LP2

>2,07<2,07

num. macro

f.f. meso



Tabela 5.13 - Percentagem de identificação e percentagem de alocação errada obtidas para cada ponto de amostragem e para cada AD realizada, nos dois períodos de monitorização.





Físico-químicos

LP1 14,7 87,5

63,5

LP2 6,7 75,0

LP3 6,7 50,0

LP4 0,0 22,2

LPG 8,0 68,8

EP 2,4 66,7

Rec 0,0 100,0

Morfológicos

LP1 9,3 62,5

64,4

LP2 12,0 68,8

LP3 13,3 50,0

LP4 4,9 44,4

LPG 2,7 68,8

EP 4,9 88,9

Rec 0,0 100,0

Protozoários e metazoários

LP1 10,6 56,3

60,7

LP2 13,6 62,5

LP3 12,1 62,5

LP4 11,0 55,6

LPG 4,5 62,5

Rec 1,4 100,0

Todos

LP1 17,3 56,3

67,1

LP2 5,3 62,5

LP3 8,0 62,5

LP4 1,2 55,6

LPG 5,3 62,5

EP 4,9 100,0

Rec 0,0 100,0

Como se pode constatar pela Tabela 5.13, os parâmetros relativos aos protozoários e metazoários revelaram ser os menos eficazes na identificação dos locais de amostragem, tendo sido obtida, para os parâmetros físico-químicos e morfológicos, uma percentagem de identificação global ligeiramente superior. Contudo, e excetuando o reciclo em todos os casos, e o efluente primário para os parâmetros morfológicos, não foi possível identificar as amostras através do uso destes parâmetros isoladamente. Mesmo considerando o conjunto de todos os parâmetros das duas campanhas, conseguiu-se uma identificação das amostras com uma percentagem de acerto de apenas 67,1%, sendo o reciclo e o efluente primário os locais que foram melhor identificados, obtendo-se uma percentagem de identificação de 100%

CAPÍTULO 5


nesses dois pontos de amostragem, ainda que o efluente primário tenha apresentado uma percentagem de alocação errada de 4,9%. No entanto, excetuando o reciclo e o efluente primário, não foi possível, quer para cada tipo de dados isoladamente, quer para o conjunto dos mesmos, identificar nenhum leito percolador isoladamente, nem o LPG.

Na Figura 5.36 é apresentada esquematicamente a AD obtida através de todos os parâmetros das duas campanhas de monitorização.

Figura 5.36 - Representação esquemática da AD obtida utilizando todos os parâmetros dos dois períodos

de monitorização.

De uma forma geral os principais parâmetros que contribuíram para uma correta separação do reciclo e do EP foram os parâmetros morfológicos relativos ao número de mesoflocos, apresentando o reciclo maior número de mesoflocos (superior a 80,3 mesoflocos/µL) e o EP entre 31,5 e 80,3 mesoflocos/µL. O EP caracteriza-se ainda por apresentar concentração de NTd superior a 71,3 mg/L.

EP

>0,595<0,595

LPG

<9,52

>11,1<11,1<0,827 >0,827

>9,52

31,5<x< 80,3

EP

conv. meso

<364 > 364

LP1 LP4sol. micro

CT

deq. macro

NTd

per. meso

>209

num. meso

> 80,3<31,5Rec

< 209

< 71,3LP1

>71,3

<177478

LP2/LPG

deq.micro

LP1

larg. meso

LPGLP1

área total

comp. meso

>177478

>0.937>0,761<0,761 <0,937

LP1 LP3

CAPÍTULO 6

CONCLUSÕES GERAIS E SUGESTÕES

CAPITULO 6


6 CONCLUSÕES GERAIS E SUGESTÕES

6.1 Conclusões gerais

A realização deste trabalho permitiu caracterizar o sistema de tratamento biológico dos efluentes domésticos da cidade de Coimbra, tendo-se concluído que os leitos percoladores da ETAR do Choupal são de carga intermédia, uma vez que operaram durante o período em estudo com uma carga hidráulica média de 7,0±4,0 m3m-2dia-1 e uma carga orgânica média de 0,49±0,28 kgCBO m-3dia-1.

A análise efetuada aos efluentes de entrada e saída dos leitos percoladores tendo em conta as amostras compostas permitiram verificar que a eficiência de remoção de CQOd, de CTd e de NTd foi de 18,0±22.4%, 22,8±10,6 e 12,1±10.5%, respetivamente, podendo-se constatar que o sistema biológico é pouco eficiente na remoção destes contaminantes. Estes resultados poderiam indiciar que, por vezes, os limites legais de descarga de efluentes em sistemas de tratamento de águas residuais urbanas constantes no Decreto-Lei n.º 152/97 de 19 de Junho poderiam pontualmente não estar a ser cumpridos, uma vez que a CQOd média da amostra composta saída dos leitos percoladores (LPG) foi de 149,4±74,4 mg O2/L, quando o valor limite autorizado é de 125 mg O2/L. No entanto, de acordo com informação cedida pela Luságua, no período em estudo a ETAR do Choupal cumpriu os VLE, o que parece indiciar que o sedimentador secundário contribui para a redução da matéria orgânica solúvel, contrariamente ao expectável.

Em termos de desempenho individual dos leitos estudados, constatou-se que a eficiência de remoção foi muito semelhante nos quatro leitos percoladores, apesar de se ter constatado haver pequenas diferenças no caudal relativo dos leitos percoladores. O leito percolador 1 (LP1) apresentou na segunda campanha realizada um caudal 5,5% superior à média dos restantes.

Constatou-se, ainda, que a fração de sólidos suspensos é muito reduzida no efluente saído dos leitos percoladores, denotando uma reduzida libertação de biofilme do suporte fixo e influenciando a representatividade das amostras em termos flocos, bem como de protozoários e metazoários. As amostras de efluente primário apresentaram baixa concentração de sólidos e de agregados, como era espectável, já que correspondem ao clarificado dos sedimentadores primários. O reciclo apresenta maior concentração de sólidos, de agregados e de protozoários e metazoários.

Relativamente aos parâmetros morfológicos, concluiu-se que os mesoflocos dos leitos percoladores são maiores e mais robustos do que os do reciclo. Verificou-se a existência de poucos macroflocos em todas as amostras analisadas, pelo que os parâmetros morfológicos correspondentes a estes agregados podem não ser representativos.

Apesar de terem sido pouco representativos, dado os valores baixos de SST, registou-se uma boa relação entre o grupo de ciliados móveis de fundo mais ciliados sésseis (bons indicadores)

Conclusões gerais e sugestões


e os flagelados e ciliados nadadores (maus indicadores), ainda que no primeiro período de monitorização tenha existido maior número de flagelados do que o desejável. No segundo período de monitorização registou-se o aparecimento de metazoários, presentes apenas no LP2 no primeiro período de monitorização.

De uma forma geral, no segundo período de monitorização registou-se um aumento da concentração de ST e SVT, bem como um aumento da robustez dos mesoflocos e ainda de protozoários e metazoários encontrados, o que comprova o aumento da taxa metabólica dos microrganismos com a temperatura, bem como o washout provocado pelo aumento da taxa metabólica dos macroinvertebrados consumidores de biofilme.

Através da análise estatística multivariável, conseguiu-se apenas identificar o reciclo e o efluente primário, não se conseguindo obter uma boa separação das amostras de saída dos leitos percoladores.

Assim conclui-se que os quatro leitos percoladores apresentaram de uma forma geral características muito semelhantes, apresentando também uma eficiência de tratamento do efluente muito semelhante, pelo que não foi possível separá-los quer ao nível da estrutura da biomassa e microfauna presente, quer dos seus parâmetros físico-químicos e de operação, que permitissem diferenciar o rendimento dos leitos percoladores.

Apesar do baixo rendimento de remoção de matéria orgânica dissolvida já referida, não foi possível identificar situações de deficiente funcionamento claro que possam justificar essa observação.

CAPÍTULO 6


6.2 Sugestões para trabalhos futuros

Nesta seção são apresentadas algumas sugestões para trabalhos futuros.

Como um dos objetivos do presente trabalho residia na quantificação de protozoários e metazoários houve necessidade de recolher amostras pontuais das correntes estudadas para assegurar a viabilidade dos mesmos. No entanto, verificou-se que estas amostras apresentavam problemas de representatividade quando se pretendia efetuar estudos de dimensionamento e cálculo de eficiência dos leitos percoladores. Assim, seria interessante recorrer a análise de amostras compostas, conforme é realizado pela Luságua, uma vez que as amostras recolhidas pontualmente estão muitas vezes afetadas por acontecimentos ocorridos no momento da colheita e podem não ser representativas do desempenho dos leitos percoladores.

No âmbito da determinação da eficiência de remoção dos leitos percoladores teria interesse obter um maior conhecimento sobre o caudal de reciclo à entrada dos leitos percoladores.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Referências bibliográficas


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ANEXOS

Anexos


A. Resultados obtidos pela Luságua

No âmbito da monitorização da ETAR do Choupal, são realizadas análises ao efluente em certos pontos específicos. Para tal são recolhidas amostras de 2 em 2 horas ao longo do dia fazendo depois as análises das amostras compostas. Na Tabela A.1 são registados os valores obtidos nas análises às amostras compostas do efluente primário e da junção da saída dos quatro leitos (LPG) realizadas pela Luságua, bem como do caudal medido à entrada da ETAR.

Tabela A.1 - Valores obtidos nas análises realizadas pela Luságua.

Amostra Data Caudal afluente

(m3/dia) Efluente Primário LP Geral

pH SST (mg/L)

CQO (mg O2/L) pH SST

(mg/L) CQO

(mg O2/L) 1 22-Nov-11 87999 7,4 142 341 7,6 99 179 2 23-Nov-11 31011 7,3 142 380 7,6 164 266 3 24-Nov-11 27914 7,4 158 407 7,5 68 259 4 25-Nov-11 26562 7,2 160 413 7,4 91 179 5 28-Nov-11 22685 7,3 152 405 7,7 91 214 6 29-Nov-11 21851 7,4 166 395 7,7 105 259 7 30-Nov-11 22717 7,3 162 411 7,6 78 280 8 28-Mai-12 21983 7,5 184 448 7,7 122 234 9 29-Mai-12 22321 7,3 188 451 7,6 133 230 10 30-Mai-12 22827 7,4 176 446 7,6 115 237 11 31-Mai-12 22440 7,5 188 443 7,7 127 254 12 01-Jun-12 23580 7,3 204 451 7,5 140 274 13 04-Jun-12 24628 7,5 198 448 7,7 110 240 14 05-Jun-12 25447 7,4 192 451 7,7 98 224 15 06-Jun-12 25242 7,4 184 432 7,7 113 196 16 08-Jun-12 23442 7,3 178 389 7,5 100 182

Anexos


B. Observações registadas durante a recolha das amostras

Durante a recolha das amostras foram registadas algumas observações que se consideraram importantes, que estão presentes na Tabela B.1.

Tabela B.1 - Observações registadas durante a recolha das amostras.

Amostra Data Observações

1 22-Nov-11 Dia chuvoso.

2 23-Nov-11 Hora de recolha às 14h30 em vez de ser às 11h como os outros dias.

3 24-Nov-11 Sem observações importantes.



6 29-Nov-11 Havia muita espuma no local de recolha. LP2 estava parado e iniciou a operação com um caudal muito baixo.


8 28-Mai-12 Sem observações importantes.


10 30-Mai-12 Reciclo muito carregado. Caudal de efluente primário mais elevado.


12 01-Jun-12 Sem observações importantes.

13 04-Jun-12 Caudal de efluente primário muito baixo. Do dia 4 para o dia 5 o LP4 ficou sem biofilme à superfície.

14 05-Jun-12 LP3 estava parado e esperámos que iniciasse para fazer recolha.

15 06-Jun-12 Não se estava a fazer reciclo (dia chuvoso), mas conseguimos fazer recolha porque entretanto a válvula foi aberta.

16 08-Jun-12 Sem observações importantes.

No segundo período de monitorização foi ainda registada a altura de efluente na calha, bem como a velocidade dos distribuidores rotativos, presente na Tabela B.2. A altura de efluente na calha foi utilizado para determinar o caudal relativo de cada leito percolador.

Anexos


Tabela B.2 - Registo da altura de efluente na calha e velocidade de rotação dos distribuidores rotativos em cada leito percolador.

Dia Altura de efluente na calha (cm) Velocidade de rotação (rotações/h)

LP1 LP2 LP3 LP4 LP1 LP2 LP3 LP4 28-Mai-12 14,0 13,0 13,0 13,0 38,7 72,0 73,5 69,2 29-Mai-12 12,5 10,5 10,5 10,5 30-Mai-12 14,0 12,0 11,0 14,5 31-Mai-12 16,5 14,5 16,0 16,0 01-Jun-12 16,0 14,0 14,0 15,0 04-Jun-12 16,0 15,0 12,0 11,5 52,9 34,3 57,1 75,0 05-Jun-12 17,0 14,0 13,0 15,0 06-Jun-12 18,0 14,0 15,0 17,0 08-Jun-12 18,0 15,0 15,0 16,5

Anexos


C. Curva de calibração da CQO

Foi realizada a leitura da absorvância, no espectrofotómetro, a 600 nm, das soluções padrão de hidrogenoftalato de potássio (KHP), previamente digeridas. Tendo em conta as absorvâncias obtidas foi construída a curva de calibração mostrada na Figura C.1.

Figura C.1 - Curva de calibração da Carência Química de Oxigénio obtida a λ de 600 nm.

A curva de calibração obtida pode ser traduzida pela expressão seguinte:

Equação C.1

Em que corresponde à absorvância e representa a carência química de oxigénio, em mg O2/L.

Na equação são apresentados os erros inerentes à determinação da curva de calibração, ou seja, os erros associados à determinação do declive e da ordenada na origem. O método de cálculo das incertezas é apresentado no ponto D dos anexos.

y = 2808,60x - 6,50 R² = 0,9983

0 50

100 150 200 250 300 350 400 450

0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18

Con

cent

raçã

o de

KH

P (m

g/L)

Absorvância

Anexos


D. Determinação das incertezas às curvas de regressão linear

A curva de calibração obtida é descrita de forma adequada pelo método dos mínimos quadrados (polinómio de 1º grau, de acordo com a ISO 8466/1), pelo que o desvio padrão residual é determinado segundo a expressão representada

Equação D.1

Em que:

é o devio padrão residual da curva de calibração:

é a ordenada na origem da reta de calibração;

é o declive da curva de calibração;

é o número de leituras de padrões utilizados no traçado da curva de calibração;

é a absorvância de cada padrão de calibração;

é a concentração de cada padrão de calibração.

Anexos


E. Branco dos filtros utilizados na filtração

Durante a realização dos ensaios verificou-se que os filtros utilizados na filtração ficavam degradados após irem à estufa e principalmente à mufla, pelo que foi determinada a percentagem de degradação na estufa e na mufla com filtros, de modo a ter isso em conta na determinação dos sólidos suspensos. Os valores obtidos são apresentados na Tabela E.1.

Tabela E.1 - Percentagem de massa perdida pelo filtro na estufa e na mufla.

Ensaios Massa perdida na estufa Massa perdida na mufla

% %

1 0,013 3,560 2 0,011 3,053 3 0,003 3,863 4 0,007 1,180 5 0,009 0,991 6 0,006 1,669

Média 0,008 2,386

Anexos


F. Resultados dos parâmetros morfológicos da biomassa agregada e filamentosa

Parâmetros morfológicos do efluente primário

Microflocos

Tabela F.1 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no efluente primário.

Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg

(µm) FF Conv. Comp. Esf.

8 12,1272 45,7072 15,6160 10,3257 1,4338 0,9380 0,8235 0,8252 9 11,5812 45,1117 15,9745 9,5253 1,5197 0,9356 0,7866 0,7937

10 11,4207 44,6291 15,9433 9,2346 1,5228 0,9354 0,7686 0,7857 11 11,1758 43,9635 14,8204 9,7123 1,5883 0,9267 0,8056 0,7962 12 11,3748 45,6673 17,0195 8,7978 1,6295 0,9348 0,7224 0,7459 13 11,5910 43,9373 15,1725 9,7669 1,4351 0,9386 0,8183 0,8240 14 10,8902 41,7687 14,1193 9,3574 1,4747 0,9328 0,8149 0,8185 15 11,8354 44,7688 14,7925 10,4670 1,4608 0,9337 0,8383 0,8310 16 10,7036 41,6384 14,0512 9,3495 1,5435 0,9320 0,8166 0,8133

Tabela F.2 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no efluente primário.

Amostras Sol Ext Exc Rob Maior Conc. RA Núm.(%) Área (%)

8 0,9205 0,7463 0,6140 0,8082 0,2208 3,14E-05 95,0024 49,49119 9 0,9057 0,7336 0,6543 0,7786 0,2320 2,84E-05 93,7518 35,83954 10 0,9041 0,7332 0,6950 0,7593 0,2416 3,64E-05 95,2098 46,41540 11 0,8880 0,7224 0,6243 0,7890 0,2674 3,30E-04 96,6194 27,94828 12 0,8863 0,7202 0,7448 0,7218 0,2525 0,00E+00 97,3782 49,91786 13 0,9238 0,7465 0,6226 0,8058 0,2195 0,00E+00 95,0422 34,60857 14 0,9144 0,7382 0,6340 0,8030 0,2387 4,25E-04 96,0171 48,23524 15 0,9157 0,7403 0,5857 0,8181 0,2298 4,18E-04 94,2788 33,84601 16 0,9079 0,7288 0,6124 0,8073 0,2432 4,98E-04 90,2177 20,20318

Anexos


Mesoflocos

Tabela F.3 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no efluente primário.

Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


8 46,3102 220,2299 65,5489 38,7571 2,2003 0,8537 0,7337 0,7064 9 52,0336 272,5498 75,5007 44,0070 2,4868 0,8219 0,7350 0,6908

10 49,9177 245,7745 69,8272 42,4237 2,3272 0,8281 0,7402 0,6915 11 62,9970 336,8350 83,6285 53,9843 2,4430 0,8040 0,7717 0,7226 12 56,3793 271,0364 77,3832 47,6010 2,1524 0,8447 0,7582 0,7260 13 48,9221 246,3632 74,4643 41,9224 2,2977 0,8627 0,7598 0,7330 14 46,9467 213,0624 61,7392 40,2299 1,9263 0,8649 0,7869 0,7553 15 51,2206 251,8558 70,1963 44,3421 2,1399 0,8480 0,7646 0,7363 16 51,0543 240,4869 69,3973 43,8934 2,0232 0,8564 0,7784 0,7502

Tabela F.4 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no efluente primário.


8 0,8272 0,6953 0,7477 0,6834 0,2109 4,52E-04 4,9802 46,5386 9 0,8069 0,6846 0,7385 0,6700 0,2268 8,80E-04 6,2328 61,3962 10 0,8070 0,6834 0,7366 0,6758 0,2298 7,58E-04 4,7902 53,5846 11 0,8201 0,7061 0,7168 0,7009 0,2036 1,57E-04 3,2387 43,8367 12 0,8373 0,7067 0,7319 0,7101 0,1991 8,35E-04 2,5729 39,3375 13 0,8462 0,7106 0,7160 0,7030 0,1929 9,76E-04 4,8623 42,5722 14 0,8542 0,7180 0,6740 0,7294 0,1870 4,40E-04 3,9660 48,3986 15 0,8425 0,7073 0,7157 0,7012 0,1933 8,63E-04 5,6777 54,3408 16 0,8506 0,7166 0,7004 0,7183 0,1852 2,08E-04 9,6691 61,4272

Macroflocos

Tabela F.5 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no efluente primário.

Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


8 275,0565 1504,5067 295,9337 272,9349 3,0314 0,6500 0,9295 0,7808 9 277,1378 1645,3907 395,1625 233,5215 3,5715 0,6605 0,7013 0,6419

10 11 353,5538 2618,5030 563,9190 265,6297 5,5566 0,5743 0,6558 0,5686 12 303,5689 2628,9137 490,7294 242,3421 7,9519 0,5156 0,6520 0,5784 13 303,9196 2534,2825 465,8601 262,7171 7,6023 0,5675 0,6716 0,5254 14 251,3795 1258,1282 277,8711 237,4917 2,5380 0,7110 0,9047 0,7794 15 352,2408 2292,7763 484,6868 283,5120 4,2320 0,5937 0,7265 0,6726 16 335,2059 2240,1260 462,2030 272,3433 4,4296 0,6092 0,7253 0,6326

Anexos


Tabela F.6 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no efluente primário.


8 0,8301 0,7357 0,3865 0,7375 0,1351 0,00E+00 0,0174 11,9108 9 0,7600 0,6537 0,8067 0,5900 0,3181 0,00E+00 0,0154 8,2928

10 11 0,7284 0,6805 0,8549 0,5602 0,2456 1,66E-03 0,1420 42,3225 12 0,7240 0,6359 0,7817 0,5435 0,2518 1,78E-03 0,0489 32,2338 13 0,6447 0,6160 0,8058 0,5660 0,4489 5,70E-03 0,0955 22,8192 14 0,8512 0,7521 0,5192 0,8050 0,1251 0,00E+00 0,0168 5,0493 15 0,7794 0,7046 0,8080 0,6157 0,1902 3,49E-04 0,0435 17,7197 16 0,7729 0,7034 0,7977 0,6639 0,1840 3,56E-04 0,1133 27,5544

Parâmetros gerais

Tabela F.7 - Parâmetros gerais das amostras de efluente primário.

Amostras Número Total

de Flocos (#/µL)

CT

(m/mL)

AT

(mm2/µL)

CT/AT

(mm/mm2)

8 644,5211 1,8018 0,1676 10,7637 9 673,2942 1,9972 0,2406 7,7929

10 1207,5706 1,1384 0,2927 3,8897 11 321,0198 0,7678 0,1051 7,3085 12 930,0304 0,8995 0,2271 3,9601 13 515,3967 1,1676 0,1731 6,7438 14 697,7589 0,5071 0,1397 3,6300 15 563,5688 0,5055 0,2133 2,3699 16 416,8177 0,4859 0,2115 2,2978

Anexos


Parâmetros morfológicos do LP1

Microflocos

Tabela F.8 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no LP1.

Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


1 11,3229 41,4987 13,2861 10,3107 1,3740 0,9369 0,8727 0,8624 2 10,8428 39,6541 12,8390 9,7602 1,3532 0,9386 0,8693 0,8641 3 11,1968 42,1059 13,2722 10,3355 1,4385 0,9299 0,8679 0,8537 4 9,8220 35,5789 11,4380 8,9238 1,3202 0,9396 0,8830 0,8776 5 10,4984 38,4404 12,2674 9,5851 1,3689 0,9365 0,8773 0,8667 6 10,0250 37,3502 12,7812 8,4863 1,3859 0,9384 0,8206 0,8395 7 9,8777 41,4096 13,6171 8,5692 1,8170 0,9053 0,7679 0,7493 8 10,7310 40,3636 13,1526 9,5677 1,4476 0,9309 0,8497 0,8419 9 11,1075 43,2937 14,9351 9,3834 1,5564 0,9309 0,7992 0,7986

10 10,5003 40,2758 13,3776 9,3036 1,5364 0,9300 0,8228 0,8153 11 10,3959 40,6212 13,4375 9,1787 1,5635 0,9256 0,8165 0,8060 12 11,7351 46,4679 16,0958 9,8955 1,6062 0,9291 0,7835 0,7819 13 10,5511 40,6843 13,5164 9,2224 1,5077 0,9286 0,8242 0,8170 14 10,9760 42,4174 13,8345 9,8489 1,5241 0,9263 0,8294 0,8224 15 10,8997 42,2968 14,4489 9,3479 1,5210 0,9310 0,8101 0,8097 16 10,1014 40,0507 13,6122 8,7763 1,6154 0,9263 0,7962 0,7917



1 0,9332 0,7525 0,5448 0,8524 0,2200 2,23E-04 94,6674 43,8900 2 0,9384 0,7550 0,5527 0,8528 0,2218 1,64E-04 96,1243 37,5085 3 0,9247 0,7436 0,5410 0,8458 0,2344 1,38E-03 93,6446 36,3392 4 0,9494 0,7583 0,5289 0,8716 0,2080 2,30E-04 97,0046 47,0307 5 0,9384 0,7533 0,5346 0,8620 0,2164 3,38E-04 95,1606 29,2409 6 0,9359 0,7519 0,6423 0,8146 0,2263 7,56E-06 95,0554 38,0851 7 0,8461 0,6932 0,6775 0,7553 0,3088 4,15E-05 92,5573 30,1828 8 0,9172 0,7433 0,5735 0,8310 0,2477 1,24E-04 96,6877 35,1570 9 0,8996 0,7302 0,6355 0,7872 0,2516 5,07E-05 96,6255 36,2837

10 0,9013 0,7296 0,5972 0,8089 0,2631 3,23E-04 97,3688 43,7516 11 0,8961 0,7233 0,6093 0,8050 0,2567 4,93E-04 97,6860 30,8672 12 0,8882 0,7221 0,6497 0,7715 0,2544 8,11E-04 95,7975 38,3712 13 0,9046 0,7322 0,6095 0,8101 0,2551 2,14E-05 96,7659 34,2038 14 0,9057 0,7298 0,5900 0,8097 0,2545 1,15E-03 94,7816 24,9740 15 0,9023 0,7309 0,6240 0,7966 0,2591 4,34E-04 94,0202 27,1956 16 0,8875 0,7161 0,6356 0,7867 0,2815 8,91E-04 94,3805 19,7620

Anexos


Mesoflocos

Tabela F.10 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no LP1.

Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


1 48,3307 239,3084 70,7897 40,6494 2,2146 0,8599 0,7662 0,7456 2 60,8803 325,9869 95,6836 49,5423 2,5060 0,8418 0,7256 0,7062 3 43,9480 206,7155 62,0585 37,8949 1,8505 0,8889 0,8238 0,8036 4 51,9948 256,7149 79,1886 42,6578 2,3674 0,8501 0,7405 0,7143 5 54,3659 264,2683 83,4542 43,8958 2,1573 0,8715 0,7585 0,7400 6 51,2115 241,3957 73,6980 42,2479 2,1488 0,8531 0,7375 0,7102 7 54,0455 320,0445 77,6204 45,7369 3,3654 0,7354 0,7255 0,6495 8 41,5396 195,1847 57,9855 34,7387 2,1114 0,8660 0,7596 0,7393 9 57,2652 312,1300 85,4362 49,1408 2,5795 0,8324 0,7497 0,7166

10 39,6888 195,1725 55,6283 33,6410 2,3744 0,8386 0,7598 0,7195 11 55,9470 332,2780 84,1328 48,0490 3,2361 0,7967 0,7240 0,6785 12 49,5777 259,3037 68,2252 43,5796 2,4499 0,8331 0,7578 0,7167 13 43,2074 206,5662 55,7935 38,8969 2,2211 0,8521 0,8038 0,7564 14 66,7566 399,2463 100,9891 58,6861 2,8977 0,8127 0,7602 0,7195 15 57,1261 315,8336 79,5837 51,0091 2,4781 0,8362 0,7761 0,7440 16 65,4098 335,4351 95,4060 54,2670 2,1136 0,8637 0,7835 0,7666



1 0,8502 0,7081 0,6903 0,7157 0,1817 1,48E-03 5,3326 56,1100 2 0,8271 0,6958 0,7475 0,6794 0,2004 1,11E-03 3,8757 62,4915 3 0,8814 0,7361 0,6249 0,7807 0,1592 1,05E-03 6,2900 52,8806 4 0,8290 0,6990 0,7318 0,6884 0,2033 2,96E-04 2,9848 49,9095 5 0,8547 0,7177 0,7108 0,7152 0,1743 8,40E-05 4,7115 46,7630 6 0,8299 0,7009 0,7471 0,6881 0,2054 3,34E-04 4,9446 61,9149 7 0,7607 0,6732 0,7379 0,6359 0,2342 2,67E-03 7,4427 69,8172 8 0,8486 0,7140 0,7130 0,7042 0,1826 1,01E-03 3,2059 22,5248 9 0,8240 0,6924 0,7235 0,6978 0,2131 5,77E-04 3,3296 45,2965

10 0,8214 0,6955 0,6965 0,7027 0,2012 6,86E-04 2,5376 18,8294 11 0,7874 0,6697 0,7408 0,6696 0,2348 2,08E-03 2,2198 26,7589 12 0,8188 0,6879 0,7161 0,6924 0,2137 1,56E-03 4,0957 41,4156 13 0,8414 0,7087 0,6304 0,7351 0,1885 3,97E-04 3,1205 23,1481 14 0,8178 0,6936 0,6972 0,7015 0,2154 1,20E-03 5,1807 64,8985 15 0,8415 0,7075 0,6860 0,7092 0,1873 1,37E-03 5,9370 60,5018 16 0,8648 0,7255 0,6800 0,7391 0,1646 4,07E-04 5,5415 66,9455

Anexos


Macroflocos

Tabela F.12 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no LP1.

Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


1 2 3 266,5028 2276,9476 402,3736 222,6066 8,2626 0,5433 0,6794 0,6090 4 254,6149 3120,7801 857,5491 176,3580 15,2215 0,4953 0,2969 0,2678 5 316,1243 2635,0922 445,4461 270,3386 6,9505 0,5213 0,7443 0,6429 6 7 8 410,3723 3655,5404 621,4371 335,5799 7,1036 0,5094 0,6807 0,6052 9 404,9801 3936,2553 630,3258 314,1117 9,3220 0,4500 0,6369 0,5414 10 343,1514 2449,5794 451,1279 289,8792 5,1254 0,5467 0,7595 0,6796 11 447,7571 3478,1615 575,9687 401,9767 5,9992 0,5438 0,8013 0,6152 12 291,4517 2366,6501 390,3683 277,9383 6,8282 0,5060 0,7440 0,6199 13 374,3155 3074,7121 556,4792 305,1643 6,8795 0,5153 0,6718 0,5797 14 491,8691 4267,7614 578,9278 449,7857 7,6278 0,4344 0,8496 0,6946 15 403,9002 3815,0639 695,6836 321,9884 9,0397 0,4877 0,5806 0,4651 16 287,1179 2245,3079 433,7386 259,8889 6,4691 0,5776 0,7034 0,6305



1 2 3 0,7071 0,6449 0,8234 0,5646 0,2200 3,20E-03 0,0654 16,1702 4 0,4335 0,3367 0,9786 0,3747 0,4985 8,14E-03 0,0107 9,1795 5 0,7584 0,6680 0,7100 0,5537 0,2069 8,14E-03 0,1279 35,9941 6 7 8 0,7340 0,6665 0,8099 0,5065 0,2267 2,58E-03 0,1064 42,3181 9 0,7050 0,6437 0,8687 0,4589 0,2289 6,44E-03 0,0449 27,6297

10 0,7881 0,7118 0,7549 0,5903 0,1806 1,91E-03 0,0936 37,4190 11 0,7432 0,6933 0,6536 0,6520 0,2125 1,01E-03 0,0942 42,3739 12 0,7267 0,6343 0,6713 0,4897 0,2453 5,33E-03 0,1068 30,3198 13 0,7105 0,6508 0,8305 0,5784 0,2837 2,03E-03 0,1136 42,6481 14 0,7445 0,7297 0,6296 0,5426 0,2502 3,23E-03 0,0378 30,3824 15 0,5952 0,5720 0,8864 0,5226 0,3108 1,91E-04 0,0428 36,9075 16 0,7259 0,6296 0,7631 0,5769 0,3025 1,83E-03 0,0780 19,9388

Anexos


Parâmetros gerais

Tabela F.14 - Parâmetros gerais das amostras de LP1.

Amostras Número total

de flocos (#/µL)

CT (m/mL)

AT

(mm2/µL)

CT/AT

(mm/mm2)

1 405,8048 0,7039 0,1311 5,3702 2 736,5490 2,4266 0,2150 11,0397 3 452,2639 0,8705 0,1713 5,0824 4 1066,2558 0,7350 0,1963 4,9635 5 252,3183 0,2752 0,0730 3,7695 6 1467,9542 1,7973 0,3331 5,3950 7 441,5957 0,7352 0,1168 4,8242 8 634,6719 0,4633 0,1570 2,9506 9 504,8588 0,7408 0,1735 4,2707

10 574,1525 0,9263 0,1128 8,2127 11 601,3694 0,7239 0,2568 2,8188 12 465,9441 0,5260 0,1561 3,3692 13 632,9782 0,6160 0,1483 4,1546 14 321,4629 0,7488 0,1135 6,5987 15 397,1281 0,4916 0,1209 4,0654 16 411,8597 0,5788 0,1762 3,2843

Anexos


Parâmetros morfológicos de LP2

Microflocos


Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


1 11,7438 43,1239 13,6882 10,7897 1,3798 0,9358 0,8775 0,8639 2 11,1850 40,8152 13,0499 10,1933 1,3534 0,9380 0,8789 0,8697 3 11,9004 42,1886 13,3686 10,5034 1,3813 0,9356 0,8771 0,8619 4 10,6612 38,9374 12,4217 9,7223 1,3529 0,9375 0,8796 0,8698 5 11,2712 40,7754 12,9522 10,2983 1,3306 0,9391 0,8868 0,8725 6 10,1497 37,1178 11,9322 9,2174 1,3641 0,9368 0,8717 0,8652 7 9,9922 43,4598 14,2139 8,7583 1,9764 0,8971 0,7430 0,7158 8 10,8670 41,2104 13,7304 9,4966 1,4612 0,9327 0,8315 0,8288 9 9,9955 38,9366 12,6323 8,9275 1,5726 0,9219 0,8248 0,8097

10 10,6285 42,1710 14,2300 9,2128 1,6310 0,9232 0,7908 0,7820 11 10,3911 41,6209 14,2122 8,8822 1,6417 0,9233 0,7837 0,7773 12 10,3656 40,5622 13,6699 8,9786 1,5642 0,9269 0,8061 0,8020 13 10,2138 38,9690 12,8222 9,0724 1,4777 0,9305 0,8346 0,8280 14 10,0742 39,0326 12,9296 8,8746 1,5374 0,9264 0,8239 0,8154 15 10,0982 39,0941 13,0073 8,8379 1,4940 0,9292 0,8231 0,8217 16 9,9150 37,5355 12,2042 8,8701 1,4571 0,9301 0,8435 0,8366



1 0,9312 0,7510 0,5324 0,8515 0,2282 7,05E-04 95,5210 50,4977 2 0,9393 0,7560 0,5366 0,8581 0,2208 4,22E-04 94,4250 36,2836 3 0,9319 0,7519 0,5326 0,8543 0,2244 7,35E-04 94,2532 42,8404 4 0,9400 0,7559 0,5313 0,8609 0,2181 3,14E-04 95,5007 32,6414 5 0,9393 0,7586 0,5226 0,8646 0,2200 5,78E-05 94,5198 34,0770 6 0,9392 0,7520 0,5486 0,8564 0,2206 3,50E-04 96,1341 23,4963 7 0,8173 0,6693 0,6959 0,7308 0,3237 2,38E-05 94,1019 32,1101 8 0,9145 0,7396 0,6012 0,8158 0,2444 0,00E+00 96,3022 32,2179 9 0,8913 0,7235 0,6027 0,8074 0,2716 7,18E-04 97,0682 42,5191

10 0,8771 0,7142 0,6463 0,7752 0,2792 2,66E-04 96,5224 25,0085 11 0,8794 0,7140 0,6523 0,7731 0,2789 4,66E-04 96,7781 25,8022 12 0,8931 0,7249 0,6291 0,7932 0,2724 3,55E-04 97,9130 44,8064 13 0,9118 0,7349 0,5933 0,8196 0,2485 2,22E-04 96,3138 23,6263 14 0,8982 0,7300 0,6015 0,8035 0,2736 3,53E-04 97,8003 39,3104 15 0,9145 0,7344 0,6078 0,8153 0,2432 9,38E-04 95,0238 17,4731 16 0,9162 0,7401 0,5846 0,8298 0,2583 8,23E-04 94,2904 19,9186

Anexos


Mesoflocos


Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


1 45,6493 224,0402 66,9836 37,7039 2,0596 0,8847 0,7747 0,7667 2 52,9874 258,8894 79,6851 44,2331 2,2222 0,8694 0,7557 0,7421 3 47,1876 204,4485 59,5717 39,6106 1,7867 0,8842 0,8147 0,7964 4 54,4511 272,3973 77,7656 46,0823 2,1441 0,8640 0,7616 0,7476 5 53,3952 272,8959 78,3362 44,7856 2,0545 0,8774 0,7411 0,7409 6 64,2186 328,1378 86,1534 57,1390 2,3408 0,8193 0,7527 0,7174 7 60,3061 368,4023 92,1592 51,1818 3,8956 0,7378 0,6972 0,6262 8 60,3785 310,9521 83,7915 50,8912 2,3942 0,8214 0,7508 0,7155 9 43,5548 217,9925 60,1108 37,9343 2,3456 0,8411 0,7815 0,7503

10 66,6878 364,1572 91,6334 56,7055 2,5097 0,8223 0,7680 0,7335 11 58,4250 315,7948 82,0601 49,3607 2,6056 0,8186 0,7566 0,7095 12 52,6751 286,4056 75,8690 44,8176 2,6797 0,8143 0,7450 0,7087 13 48,2084 245,3521 65,7433 41,2235 2,1380 0,8474 0,7853 0,7469 14 52,3060 267,6993 74,4678 44,7249 2,5265 0,8269 0,7534 0,7133 15 71,0594 411,0803 106,9785 59,6522 3,0304 0,7899 0,7159 0,6672 16 55,5561 275,2114 78,0775 46,7718 1,9393 0,8774 0,7933 0,7839



1 0,8694 0,7231 0,6871 0,7358 0,1720 4,55E-04 4,4790 49,5023 2 0,8490 0,7065 0,7170 0,7130 0,1908 3,53E-04 5,5221 57,5425 3 0,8813 0,7349 0,6340 0,7635 0,1669 9,68E-04 5,7468 57,1596 4 0,8571 0,7216 0,7124 0,7108 0,1730 5,93E-04 4,4207 51,1164 5 0,8601 0,7125 0,7447 0,7047 0,1802 6,29E-04 5,4802 65,9230 6 0,8161 0,6917 0,7162 0,6881 0,2010 2,27E-03 4,5353 63,7126 7 0,7498 0,6577 0,7619 0,6206 0,2401 2,60E-03 5,7932 59,2573 8 0,8255 0,7052 0,7321 0,6935 0,1960 8,03E-04 3,6274 51,9862 9 0,8415 0,7117 0,6828 0,7220 0,1876 1,04E-03 2,8430 33,3610

10 0,8344 0,7121 0,7204 0,7163 0,1835 7,20E-04 3,3355 52,3312 11 0,8146 0,6984 0,7126 0,7021 0,2043 7,18E-04 3,0559 35,6727 12 0,8044 0,6807 0,7217 0,6914 0,2280 2,36E-03 2,0311 34,7070 13 0,8439 0,7174 0,6822 0,7264 0,1865 8,29E-04 3,5488 18,1243 14 0,8202 0,6975 0,6995 0,6929 0,2048 1,83E-04 2,0912 28,5956 15 0,7867 0,6763 0,7571 0,6549 0,2311 1,16E-03 4,8339 54,3931 16 0,8813 0,7337 0,6761 0,7454 0,1564 1,12E-03 5,5192 48,9713

Anexos


Macroflocos


Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


1 2 215,3428 1755,6814 456,0317 191,4666 6,3443 0,6834 0,6318 0,5676 3 4 334,4172 2412,9719 430,2191 304,7242 5,2373 0,5525 0,7981 0,6380 5 6 305,3870 1927,9254 411,7862 256,3721 3,9846 0,6371 0,7459 0,6634 7 277,9675 2383,6866 569,4551 230,4736 7,4509 0,5809 0,4881 0,3977 8 296,3829 2568,8397 453,3961 268,0472 7,5816 0,5007 0,6681 0,5478 9 290,3384 2105,8149 370,0274 280,7621 5,3370 0,5653 0,7854 0,6397 10 285,5760 2116,4474 375,6858 271,7722 5,6887 0,5633 0,7536 0,6075 11 357,0676 2853,0291 492,6659 305,6159 7,0459 0,5060 0,7261 0,6233 12 313,6243 2489,3538 437,8204 283,7102 6,4039 0,5177 0,7353 0,6060 13 320,5275 3557,9154 661,5963 392,9631 6,1522 0,5354 0,7032 0,6042 14 318,3869 2307,7767 410,3789 278,6399 5,2546 0,5508 0,7899 0,6735 15 360,5894 3264,4248 522,1330 302,4439 8,4297 0,4737 0,6890 0,5665 16 301,1362 2010,6724 397,9611 262,1961 4,5793 0,5784 0,7617 0,6672



1 0,0000 0,0000 2 0,6654 0,5407 0,7440 0,6027 0,3774 1,82E-03 0,0529 9,2609 3 0,0000 0,0000 4 0,7334 0,6825 0,6603 0,5977 0,1906 2,50E-03 0,0786 24,3634 5 0,0000 0,0000 6 0,7886 0,7043 0,7622 0,6089 0,1920 1,63E-03 0,3373 34,3402 7 0,5694 0,4624 0,9144 0,3830 0,3324 2,19E-03 0,1048 25,8976 8 0,6832 0,5902 0,7747 0,5129 0,2763 4,31E-03 0,0703 15,7959 9 0,7304 0,6535 0,6473 0,5985 0,2669 1,29E-03 0,0888 36,1799

10 0,6999 0,6220 0,6894 0,5732 0,2826 1,44E-03 0,1421 33,9904 11 0,7219 0,6695 0,7597 0,5765 0,2474 3,12E-03 0,1659 38,5251 12 0,7210 0,6409 0,7092 0,5784 0,2464 2,16E-03 0,0559 20,4866 13 0,7094 0,6430 0,7738 0,5469 0,2446 6,93E-04 0,1373 47,5908 14 0,7669 0,7010 0,6964 0,6305 0,2328 2,00E-03 0,1084 32,0940 15 0,6814 0,6475 0,8008 0,6147 0,2591 2,94E-03 0,1423 28,1338 16 0,7698 0,6879 0,7333 0,5600 0,2302 2,37E-03 0,1904 31,1100

Anexos


Parâmetros gerais

Tabela F.21 - Parâmetros morfológicos gerais das amostras de LP2.

Amostras

Número total de flocos

(#/µL)

CT (m/mL)

AT

(mm2/µL)

CT/AT

(mm/mm2)

1 619,0614 1,1728 0,1481 7,9175 2 518,7524 0,7446 0,1719 5,3741 3 392,8250 0,5001 0,1208 4,2026 4 338,5176 0,1747 0,1581 2,0466 5 231,6990 0,2087 0,0607 3,4371 6 151,5988 0,1925 0,0750 2,5680 7 520,4229 1,1013 0,1241 8,8766 8 489,3691 0,3177 0,1529 2,0781 9 547,9054 0,9089 0,1194 7,1196

10 330,9942 0,4793 0,1078 3,2886 11 467,2709 0,7079 0,1708 4,1446 12 616,3999 0,6233 0,1211 5,1455 13 522,5989 0,3731 0,2705 1,3792 14 522,2862 0,4378 0,1056 4,1462 15 437,4344 0,9452 0,2199 5,8039 16 436,4171 0,5911 0,1622 3,6435

Anexos


Parâmetros morfológicos de LP3

Microflocos


Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


1 11,6168 42,7417 13,5204 10,6688 1,3800 0,9351 0,8767 0,8646 2 11,6515 43,9037 14,0953 10,4095 1,3663 0,9374 0,8709 0,8632 3 11,0759 32,3884 12,2684 7,3267 1,4390 0,9299 0,8623 0,8500 4 10,7504 40,5666 12,9344 9,7274 1,4528 0,9296 0,8548 0,8413 5 10,5474 38,4695 12,3753 9,5367 1,3526 0,9374 0,8726 0,8648 6 10,5913 38,9988 12,5954 9,5277 1,3673 0,9361 0,8682 0,8616 7 9,4967 44,5762 14,7347 8,2074 2,2862 0,8795 0,6794 0,6365 8 10,8420 41,2061 13,6562 9,5344 1,4798 0,9317 0,8307 0,8258 9 10,1275 39,0652 12,9356 8,9041 1,5197 0,9281 0,8253 0,8183

10 11,0934 42,5428 14,0245 9,8328 1,5266 0,9281 0,8259 0,8160 11 10,0503 40,2156 13,2427 8,8686 1,6714 0,9177 0,7975 0,7778 12 10,2388 40,7472 13,6627 8,8786 1,6241 0,9216 0,7969 0,7889 13 10,9757 41,4049 13,9125 9,5045 1,4288 0,9360 0,8359 0,8335 14 10,8962 41,7781 13,3875 9,8807 1,5310 0,9248 0,8390 0,8249 15 9,1973 34,5008 11,1436 8,2877 1,4093 0,9326 0,8559 0,8495 16 9,4662 36,5375 11,8381 8,4630 1,5179 0,9251 0,8312 0,8197



1 0,9322 0,7521 0,5381 0,8527 0,2251 9,87E-04 93,7295 38,3625 2 0,9367 0,7548 0,5478 0,8535 0,2244 2,85E-04 95,3695 51,1695 3 0,9231 0,7443 0,5501 0,8406 0,2387 1,57E-03 95,6616 42,4394 4 0,9173 0,7416 0,5701 0,8377 0,2380 3,85E-04 95,4462 25,3271 5 0,9366 0,7547 0,5476 0,8589 0,2313 4,49E-05 96,2167 33,2445 6 0,9366 0,7526 0,5533 0,8499 0,2216 9,42E-05 95,8651 34,8566 7 0,7576 0,6254 0,7613 0,6784 0,3683 3,31E-05 97,8420 45,2891 8 0,9113 0,7372 0,6003 0,8150 0,2447 3,20E-04 95,4180 26,1771 9 0,9036 0,7317 0,6041 0,8091 0,2580 1,10E-04 97,9796 33,6633

10 0,8989 0,7299 0,5992 0,8052 0,2585 5,13E-04 96,9184 37,5122 11 0,8675 0,7079 0,6343 0,7809 0,2885 1,95E-04 98,028 24,2820 12 0,8815 0,7167 0,6412 0,7835 0,2819 3,24E-04 97,5672 25,2108 13 0,9224 0,7461 0,5927 0,8252 0,2312 0,00E+00 95,6749 24,4051 14 0,9010 0,7305 0,5813 0,8166 0,2602 5,53E-04 96,0310 26,6665 15 0,9291 0,7449 0,5702 0,8477 0,2491 6,82E-04 97,7530 36,7583 16 0,9024 0,7304 0,6015 0,8156 0,2729 5,18E-04 95,1398 21,4262

Anexos


Mesoflocos


Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


1 48,0791 258,2494 70,2540 41,8086 2,4308 0,8740 0,7774 0,7665 2 61,1689 331,2222 100,7583 49,1508 2,5968 0,8517 0,7189 0,6895 3 52,6666 199,4001 62,4635 29,8145 2,4670 0,8511 0,7505 0,7257 4 65,8519 371,0481 96,3959 55,0929 2,6252 0,8199 0,7419 0,7046 5 57,5813 309,8675 85,0039 48,7367 2,6071 0,8348 0,7476 0,7173 6 56,9521 291,7108 84,8615 47,2427 2,3500 0,8497 0,7497 0,7207 7 60,3593 394,5849 93,9987 49,5618 4,2013 0,7197 0,6782 0,6109 8 63,9347 362,7573 91,2310 54,1184 2,7395 0,8049 0,7451 0,7007 9 51,9045 274,7088 73,4833 43,0488 2,4938 0,8306 0,7516 0,7186

10 42,7350 289,5090 78,6684 47,3853 2,3206 0,8286 0,7602 0,7311 11 53,8726 306,2983 77,1353 45,8814 3,1714 0,7723 0,7227 0,6498 12 57,9346 313,9813 80,2684 47,9559 2,3792 0,8257 0,7632 0,7323 13 73,7689 383,4724 100,3681 63,1391 2,2885 0,8278 0,7745 0,7367 14 54,9762 281,0112 76,5607 46,7226 2,2376 0,8450 0,7667 0,7448 15 47,5388 231,7306 65,2868 40,6953 2,0618 0,8616 0,7922 0,7592 16 51,0663 230,8310 65,9918 44,4930 1,7966 0,8784 0,8149 0,7945



1 0,8657 0,7213 0,6918 0,7373 0,1762 1,25E-03 6,2362 54,7449 2 0,8174 0,6894 0,7387 0,6867 0,2090 7,06E-04 4,5639 57,4790 3 0,8358 0,7013 0,7062 0,7079 0,1962 1,33E-03 4,3384 57,5606 4 0,8203 0,6961 0,7302 0,6827 0,2049 1,68E-03 4,4662 50,9239 5 0,8216 0,6943 0,7070 0,6929 0,2020 2,86E-04 3,6729 50,5963 6 0,8342 0,7001 0,7279 0,6963 0,1936 1,79E-04 4,0902 57,3614 7 0,7371 0,6484 0,7731 0,6037 0,2561 3,83E-03 2,1580 54,7109 8 0,8111 0,6915 0,7331 0,6813 0,2125 1,22E-03 4,5278 64,4290 9 0,8237 0,7043 0,7392 0,6981 0,1931 1,29E-04 1,8932 26,9479

10 0,8356 0,7072 0,7184 0,7066 0,1943 1,48E-03 2,9709 35,5165 11 0,7562 0,6684 0,7320 0,6526 0,2450 1,01E-03 1,8089 20,9848 12 0,8353 0,7156 0,7244 0,7023 0,1893 4,15E-04 2,2968 28,0231 13 0,8389 0,7123 0,6921 0,7101 0,1864 3,92E-04 4,2475 64,2587 14 0,8435 0,7132 0,7197 0,7029 0,1870 1,51E-04 3,8136 39,2409 15 0,8532 0,7162 0,6519 0,7468 0,1848 8,42E-04 2,1430 29,2516 16 0,8799 0,7363 0,6466 0,7585 0,1635 6,96E-04 5,4026 39,9227

Anexos


Macroflocos


Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


1 324,8189 4892,2221 534,0305 359,8295 22,9842 0,3257 0,6082 0,4102 2 236,7683 2074,3436 308,9960 206,8405 4,9186 0,3224 0,5092 0,4451 3 4 355,1269 3085,2525 414,2228 325,5945 7,3466 0,4526 0,8483 0,7153 5 262,7736 1706,1385 400,4643 203,3439 4,2713 0,6352 0,6562 0,5802 6 288,1262 2390,1142 359,7321 284,8826 6,9722 0,4788 0,8009 0,6258 7 8 298,2534 2176,9952 457,9499 242,0814 5,3513 0,5499 0,7066 0,6347 9 328,5140 2369,1229 436,5312 284,9840 5,4408 0,5557 0,7730 0,6544 10 296,2909 2148,5958 449,9094 238,0760 5,4386 0,5735 0,6687 0,5802 11 401,1147 3964,5445 682,9804 333,0727 9,6951 0,4777 0,6437 0,5663 12 423,5880 3677,8237 553,8000 397,6534 7,2321 0,4807 0,7709 0,6441 13 305,5972 3245,7139 618,1125 206,0465 13,7141 0,4872 0,5504 0,4906 14 327,2666 2089,2173 405,5924 302,5070 4,2619 0,5978 0,8071 0,6953 15 300,3079 2216,8142 444,2045 247,2860 5,7354 0,5629 0,6852 0,6032 16 280,2740 1928,7835 386,4905 232,0367 4,9160 0,5787 0,7412 0,6527



1 0,5418 0,4312 0,7389 0,4059 0,5117 1,55E-02 0,0343 20,6780 2 0,4849 0,4559 0,4916 0,4004 0,1595 1,26E-03 0,0666 15,2236 3 4 0,7938 0,7339 0,6125 0,6849 0,1728 2,49E-03 0,0876 35,6236 5 0,7470 0,6660 0,8615 0,5871 0,2331 5,35E-04 0,1104 48,4775 6 0,7136 0,6362 0,6106 0,4440 0,2341 3,51E-03 0,0447 23,3460 7 8 0,7472 0,6636 0,7476 0,5716 0,2443 4,08E-03 0,0542 9,3939 9 0,7475 0,6872 0,6950 0,6139 0,2344 1,25E-03 0,1272 39,3888

10 0,7347 0,6653 0,8142 0,5555 0,2255 2,71E-03 0,1106 26,9713 11 0,6834 0,6170 0,8274 0,5824 0,2729 3,93E-03 0,1628 54,7332 12 0,7378 0,6590 0,6913 0,6292 0,2380 2,69E-03 0,1360 46,7662 13 0,6672 0,6277 0,8904 0,5002 0,2626 5,57E-03 0,0775 11,3362 14 0,8091 0,6930 0,6225 0,6614 0,1814 1,44E-03 0,1553 34,0925 15 0,7271 0,6581 0,8097 0,5841 0,2691 1,46E-03 0,1039 33,9901 16 0,7676 0,7013 0,7700 0,6420 0,1881 1,39E-03 0,2240 38,6511

Anexos


Parâmetros gerais

Tabela F.28 - Parâmetros morfológicos gerais das amostras de LP3.


de flocos (#/µL)

CT (m/mL)

AT

(mm2/µL)

CT/AT

(mm/mm2)

1 507,5375 1,6094 0,1463 10,9972 2 554,9122 1,1788 0,1668 7,8448 3 519,6103 1,2245 0,1374 8,9141 4 223,5520 0,1998 0,0766 3,1797 5 285,1645 0,6334 0,0788 6,3589 6 355,9079 0,3886 0,1115 5,7839 7 801,5537 1,8209 0,1394 15,1230 8 420,1072 0,6321 0,1639 4,1318 9 486,7778 0,6788 0,1417 6,5058

10 518,5970 0,2792 0,1525 1,8303 11 469,6411 0,6767 0,2188 3,0925 12 464,1190 0,4067 0,1378 2,9509 13 469,3523 0,7219 0,2439 2,9601 14 402,8013 0,5994 0,1573 2,9368 15 918,1921 0,6127 0,1886 3,5070 16 429,1474 0,8495 0,1554 5,4650

Parâmetros morfológicos de LP4 Microflocos


Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


8 9,9492 36,7237 12,0239 8,8543 1,3715 0,9364 0,8589 0,8576 9 10,0956 37,5499 12,1323 9,0772 1,4021 0,9333 0,8600 0,8528

10 11,0968 43,1855 14,3935 9,7374 1,5585 0,9273 0,8156 0,8071 11 10,7924 42,1321 14,0763 9,4556 1,5786 0,9262 0,8107 0,8010 12 10,9531 43,1232 14,6207 9,4166 1,5869 0,9262 0,7997 0,7978 13 10,9462 41,9984 14,0664 9,5096 1,4902 0,9311 0,8225 0,8185 14 11,0171 43,8622 14,8254 9,5094 1,6437 0,9223 0,7873 0,7810 15 10,5098 40,1939 13,0329 9,4631 1,4942 0,9281 0,8374 0,8264 16 10,3168 40,6307 13,7340 8,9070 1,5787 0,9264 0,8010 0,7984

Anexos




8 0,9350 0,7516 0,5682 0,8470 0,2297 5,04E-05 96,3504 48,4595 9 0,9284 0,7465 0,5633 0,8452 0,2316 1,90E-04 95,3345 41,8095 10 0,8948 0,7263 0,6104 0,7982 0,2600 5,26E-04 96,9534 49,2973 11 0,8904 0,7220 0,6156 0,7963 0,2649 2,61E-04 97,5541 29,7589 12 0,8927 0,7242 0,6341 0,7892 0,2636 8,90E-04 95,7633 26,4400 13 0,9078 0,7349 0,6145 0,8110 0,2489 5,41E-05 96,3276 31,0197 14 0,8797 0,7139 0,6468 0,7729 0,2697 7,00E-04 96,5629 25,5333 15 0,9080 0,7334 0,5874 0,8198 0,2622 8,58E-04 95,8625 13,0225 16 0,8944 0,7235 0,6377 0,7915 0,2698 6,03E-04 94,3052 16,3029

Mesoflocos


Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


8 46,8798 223,6904 63,5180 40,1800 2,0512 0,8571 0,7760 0,7427 9 46,6084 235,2870 65,4923 40,0878 2,3649 0,8304 0,7559 0,7139

10 45,5618 240,2743 66,4852 37,1236 2,4586 0,8322 0,7399 0,7143 11 58,0397 317,8047 83,4207 47,6097 2,6071 0,8170 0,7551 0,7215 12 59,0467 331,6697 83,9545 51,1301 2,7240 0,8114 0,7530 0,6975 13 46,5489 230,9406 63,9998 39,8576 2,0044 0,8682 0,7953 0,7699 14 66,5284 305,6195 81,7736 47,8998 2,8752 0,8133 0,7270 0,6921 15 47,7153 234,5266 65,0873 40,8692 2,0232 0,8734 0,7993 0,7752 16 53,1027 258,9527 73,2158 45,6028 2,0406 0,8666 0,7834 0,7628



8 0,8456 0,7131 0,6934 0,7196 0,1907 5,40E-04 3,6496 51,5405 9 0,8191 0,6939 0,7259 0,6865 0,2179 6,07E-04 4,6479 51,5006 10 0,8267 0,7110 0,7384 0,6966 0,1948 3,57E-04 2,9975 32,5872 11 0,8230 0,7027 0,7211 0,7050 0,1981 6,96E-04 2,3379 31,4632 12 0,8052 0,6848 0,6976 0,6851 0,2110 4,55E-04 4,1739 49,4675 13 0,8627 0,7224 0,6553 0,7464 0,1767 3,80E-04 3,5495 34,3155 14 0,8008 0,6751 0,7397 0,6796 0,2287 1,66E-03 3,3867 41,7414 15 0,8706 0,7306 0,6570 0,7540 0,1675 1,77E-04 4,0156 27,0708 16 0,8616 0,7236 0,6947 0,7304 0,1709 2,53E-04 5,4553 34,3615

Anexos


Macroflocos


Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


8 9 306,8407 2160,3617 436,1143 260,3756 5,0226 0,5746 0,7036 0,6031

10 356,9124 2776,6484 501,6947 343,4077 6,1238 0,5626 0,7115 0,5172 11 394,3727 3236,2696 530,5508 340,0269 6,6866 0,4900 0,7604 0,6520 12 489,3695 5761,3981 720,7617 428,6245 15,7384 0,3777 0,6684 0,4791 13 336,5140 2576,1312 540,4239 269,3478 5,9609 0,5628 0,6469 0,5627 14 620,3941 4902,7373 901,0153 504,0782 5,9039 0,5521 0,6807 0,6247 15 584,6067 5100,9823 808,6235 517,7175 7,7094 0,4834 0,7419 0,6163 16 438,1543 4433,6807 607,5989 386,6146 10,0100 0,4730 0,7259 0,5904



8 9 0,7676 0,6512 0,8022 0,5526 0,1817 0,00E+00 0,0175 6,6899

10 0,6711 0,5817 0,7293 0,5915 0,2860 2,11E-04 0,0491 18,1155 11 0,7760 0,6931 0,6700 0,5749 0,2254 2,40E-03 0,1080 38,7779 12 0,6156 0,6047 0,8078 0,4822 0,2883 4,91E-03 0,0628 24,0924 13 0,6913 0,6353 0,8250 0,5047 0,2645 1,35E-03 0,1228 34,6648 14 0,8348 0,7291 0,7398 0,5376 0,1334 1,19E-03 0,0505 32,7253 15 0,7123 0,6559 0,7298 0,5316 0,2720 1,30E-03 0,1219 44,8960 16 0,7077 0,6437 0,7432 0,5111 0,2478 4,02E-03 0,2395 49,3356

Parâmetros gerais

Tabela F.35 - Parâmetros morfológicos gerais de LP4.


de flocos (#/µL)

CT (m/mL)

AT

(mm2/µL)

CT/AT

(mm/mm2)

8 733,6901 0,6139 0,1319 4,6529 9 677,4315 0,3687 0,1440 2,1750

10 488,2694 0,5211 0,1178 3,4804 11 518,9787 0,7776 0,2005 3,8783 12 408,1279 0,7842 0,1951 4,0192 13 465,9891 0,7774 0,1618 5,9735 14 486,5322 0,6334 0,1815 3,4901 15 472,1263 0,7337 0,2959 2,4801 16 382,7666 1,0564 0,2362 4,4735

Anexos


Parâmetros morfológicos de LPG

Microflocos

Tabela F.36 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no LP Geral.

Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


1 11,7188 43,4341 13,7777 10,7418 1,3999 0,9340 0,8707 0,8581 2 10,9103 40,0191 12,8459 9,8750 1,3614 0,9373 0,8715 0,8643 3 11,1208 41,6035 13,0286 10,2920 1,4154 0,9301 0,8730 0,8594 4 10,4642 39,1903 12,6548 9,4129 1,4338 0,9327 0,8542 0,8420 5 10,7025 39,4581 12,5608 9,7335 1,3868 0,9344 0,8712 0,8580 6 10,6225 39,1503 13,0092 9,2927 1,3681 0,9389 0,8459 0,8513 7 10,5017 39,0755 12,6253 9,4303 1,3965 0,9337 0,8568 0,8518 8 10,5020 40,2677 13,4724 9,1475 1,4929 0,9313 0,8224 0,8185 9 10,4926 41,5169 13,9893 9,1228 1,6219 0,9245 0,7955 0,7858

10 10,2942 40,4662 13,4659 9,0349 1,5910 0,9232 0,8093 0,7999 11 11,4649 46,5603 16,2082 9,5952 1,7034 0,9229 0,7615 0,7558 12 11,3930 45,1018 15,4831 9,6595 1,6016 0,9273 0,7881 0,7854 13 10,3907 40,3494 13,2918 9,2276 1,5597 0,9267 0,8206 0,8089 14 10,7097 42,0164 14,2870 9,2936 1,5744 0,9288 0,8032 0,7998 15 10,2837 39,7793 13,1835 9,1170 1,5225 0,9296 0,8226 0,8171 16 11,4966 44,9144 15,3370 9,7889 1,5329 0,9300 0,7991 0,8006

Tabela F.37 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no LP Geral.


1 0,9289 0,7493 0,5443 0,8451 0,2237 1,15E-03 94,3356 38,7987 2 0,9375 0,7552 0,5490 0,8541 0,2233 5,02E-04 94,7768 23,2077 3 0,9281 0,7466 0,5384 0,8475 0,2332 1,61E-03 96,0128 17,7606 4 0,9205 0,7427 0,5700 0,8404 0,2390 1,37E-04 94,0788 12,9238 5 0,9301 0,7519 0,5461 0,8532 0,2254 4,91E-04 96,5020 43,6567 6 0,9369 0,7541 0,5948 0,8342 0,2252 4,19E-05 94,5097 32,4694 7 0,9282 0,7480 0,5769 0,8375 0,2365 2,39E-04 92,6922 24,2434 8 0,9092 0,7344 0,6093 0,8094 0,2487 0,00E+00 95,6918 28,7754 9 0,8801 0,7147 0,6351 0,7836 0,2789 1,81E-04 97,1256 26,3199

10 0,8870 0,7209 0,6199 0,7912 0,2845 2,72E-04 97,3582 52,4716 11 0,8659 0,7064 0,6790 0,7516 0,2771 2,58E-04 97,0760 21,6354 12 0,8873 0,7213 0,6465 0,7738 0,2589 5,56E-04 97,0169 30,2034 13 0,8960 0,7253 0,6039 0,8076 0,2668 3,81E-04 96,2920 33,6908 14 0,8932 0,7229 0,6219 0,7857 0,2666 6,50E-04 95,8096 24,3788 15 0,9068 0,7297 0,6060 0,8108 0,2562 1,07E-03 94,1530 13,7269 16 0,9011 0,7289 0,6458 0,7856 0,2501 8,61E-04 93,4753 18,2468

Anexos


Mesoflocos

Tabela F.38 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no LP Geral.

Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


1 39,1108 228,4504 70,8247 40,2894 1,9980 0,8811 0,7801 0,7698 2 71,0542 386,9705 111,9418 59,3368 2,6119 0,8347 0,7490 0,7112 3 49,9957 254,5337 71,2972 42,6636 2,1230 0,8742 0,7695 0,7568 4 59,8925 330,2484 92,1146 50,2262 2,4376 0,8494 0,7696 0,7347 5 46,6727 226,5047 65,9650 40,0338 2,1924 0,8517 0,7799 0,7480 6 59,3235 285,8276 83,2809 50,6647 2,2028 0,8494 0,7600 0,7285 7 57,8809 301,5371 84,3671 49,1037 2,4725 0,8317 0,7482 0,7119 8 62,0741 325,7290 86,4096 52,2706 2,4820 0,8150 0,7601 0,7151 9 53,8887 277,4313 72,6889 46,5083 2,3092 0,8293 0,7773 0,7366

10 43,3917 211,9316 59,0263 36,8517 2,1602 0,8441 0,7785 0,7407 11 66,2430 360,2230 91,9382 57,0308 2,7456 0,8090 0,7536 0,7096 12 49,4670 254,8816 69,8647 41,6106 2,2759 0,8461 0,7628 0,7322 13 48,6946 247,9216 66,2182 42,0625 2,1139 0,8582 0,8010 0,7687 14 72,7493 418,3037 106,9567 60,6618 2,7872 0,7949 0,7378 0,6931 15 59,5633 294,5199 78,9643 50,5355 2,0141 0,8526 0,7896 0,7696 16 55,1102 263,5726 75,1280 47,2254 1,9933 0,8653 0,7883 0,7725

Tabela F.39 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no LP Geral.


1 0,8717 0,7233 0,6729 0,7265 0,1698 1,89E-03 5,5869 48,8681 2 0,8196 0,6938 0,7016 0,6940 0,2099 1,08E-03 5,1303 68,9751 3 0,8582 0,7165 0,6920 0,7310 0,1851 3,08E-04 3,7249 24,6539 4 0,8366 0,7033 0,6862 0,7165 0,1897 8,35E-04 5,6354 41,9318 5 0,8482 0,7170 0,6773 0,7175 0,1765 2,04E-04 3,4229 33,8430 6 0,8367 0,7038 0,7174 0,6987 0,1973 1,45E-04 4,5859 67,5306 7 0,8236 0,6973 0,7266 0,6921 0,2038 3,03E-04 7,3078 75,7566 8 0,8220 0,7030 0,7122 0,6949 0,1992 1,20E-03 4,2413 60,1922 9 0,8327 0,7067 0,6967 0,7165 0,2005 1,28E-03 2,7163 30,3500

10 0,8393 0,7161 0,6914 0,7250 0,1815 5,48E-05 2,5968 32,6507 11 0,8140 0,6983 0,7233 0,6914 0,2032 1,27E-03 2,7059 30,4101 12 0,8387 0,7085 0,7035 0,7132 0,1905 2,16E-03 2,8965 27,9714 13 0,8587 0,7198 0,6444 0,7452 0,1799 4,55E-04 3,0445 39,1226 14 0,8078 0,6956 0,7437 0,6706 0,2143 8,55E-04 4,6853 65,9668 15 0,8673 0,7344 0,6927 0,7313 0,1657 4,45E-04 5,3926 37,6812 16 0,8691 0,7276 0,6803 0,7376 0,1707 1,31E-03 6,3329 40,4996

Anexos


Macroflocos

Tabela F.40 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no LP Geral.

Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


1 266,7235 2689,8154 676,9739 235,7751 11,8473 0,6498 0,5486 0,4197 2 285,1406 2555,4464 494,7472 244,7940 8,7695 0,5531 0,6078 0,4762 3 508,7262 6826,3023 817,6299 476,4947 18,1824 0,3843 0,6390 0,4951 4 358,7741 2672,2938 562,8532 286,5009 6,3973 0,5348 0,6281 0,6006 5 311,1445 2390,5234 430,7942 255,4577 5,9125 0,5497 0,7592 0,6918 6 7 8 264,6197 1631,0703 328,9633 245,4315 3,8582 0,6185 0,8099 0,6796 9 352,8587 2934,6620 468,4306 309,5507 7,0988 0,4802 0,7451 0,6308 10 287,1995 1804,2161 328,3117 270,0457 3,9793 0,5822 0,8742 0,7439 11 433,5385 3865,6919 630,5357 366,2808 8,1975 0,4799 0,6970 0,6040 12 471,1915 3780,4939 648,3271 393,2488 6,2779 0,5117 0,7378 0,6297 13 368,0369 3292,9417 526,8006 322,9480 7,7450 0,5035 0,6936 0,5968 14 419,0368 3536,2349 464,2945 415,1935 7,2157 0,4498 0,9025 0,6849 15 327,7229 2744,9972 459,0911 309,7104 7,1573 0,5452 0,7542 0,6107 16 459,9909 5107,7705 776,2159 398,7894 11,1432 0,5178 0,6469 0,5052

Tabela F.41 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no LP Geral.


1 0,5595 0,4705 0,7930 0,5301 0,5741 1,59E-03 0,0775 12,3332 2 0,5896 0,5635 0,8489 0,5263 0,3988 1,77E-03 0,0929 7,8172 3 0,5982 0,5448 0,8009 0,4695 0,3416 6,89E-03 0,2623 57,5855 4 0,7366 0,6305 0,8459 0,5191 0,2714 3,28E-03 0,2858 45,1444 5 0,7938 0,7098 0,7289 0,5647 0,1869 4,43E-03 0,0751 22,5003 6 7 8 0,8062 0,6871 0,6236 0,6749 0,2028 7,95E-04 0,0669 11,0324 9 0,7237 0,6778 0,7426 0,6161 0,2283 1,15E-03 0,1581 43,3301

10 0,7962 0,7305 0,5697 0,7124 0,1916 1,16E-03 0,0450 14,8777 11 0,7047 0,6504 0,7781 0,5499 0,2851 1,57E-03 0,2182 47,9545 12 0,7319 0,6917 0,7813 0,5796 0,2570 1,09E-03 0,0866 41,8252 13 0,7108 0,6402 0,7754 0,4561 0,2944 2,87E-03 0,1140 27,1865 14 0,7703 0,7154 0,4476 0,7265 0,2184 8,90E-04 0,0403 9,6544 15 0,7135 0,6276 0,6763 0,6080 0,2237 1,80E-03 0,4544 48,5919 16 0,6381 0,5905 0,7913 0,5194 0,3427 3,07E-03 0,1918 41,2536

Anexos


Parâmetros gerais

Tabela F.42 - Parâmetros morfológicos gerais das amostras de LP Geral.


de flocos (#/µL)

CT (m/mL)

AT

(mm2/µL)

CT/AT

(mm/mm2)

1 309,0998 0,4914 0,1050 6,8056 2 420,9825 1,5639 0,1838 8,5065 3 401,8233 0,9210 0,2664 3,4570 4 236,0775 0,2617 0,1880 3,2160 5 277,0512 0,1962 0,0687 4,6179 6 660,4028 1,7971 0,2051 8,7639 7 340,7148 0,3550 0,1328 2,0110 8 529,1290 0,2808 0,1789 1,5695 9 525,7580 0,3298 0,2047 3,7319

10 533,7243 0,5708 0,1021 7,8075 11 403,7968 0,7380 0,2129 3,4660 12 534,0241 0,5048 0,2075 2,4323 13 510,7262 0,4340 0,1170 3,7099 14 307,5831 0,5040 0,1277 3,9466 15 265,7623 0,5427 0,1483 3,6593 16 439,6340 0,6514 0,3237 2,0125

Parâmetros morfológicos do reciclo

Microflocos

Tabela F.43 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no Reciclo.

Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


8 11,7180 43,4900 14,3662 10,2561 1,3933 0,9369 0,8439 0,8413 9 13,0132 50,4549 17,9348 10,4567 1,5279 0,9355 0,7634 0,7799

10 11,4437 46,4030 15,7298 9,6120 1,5954 0,9203 0,7799 0,7832 11 12,3904 50,6371 19,0881 9,2373 1,6646 0,9339 0,6956 0,7237 12 12,8058 49,9683 17,4597 10,4513 1,5116 0,9322 0,7793 0,7903 13 11,6289 47,3278 16,6624 9,4234 1,6340 0,9247 0,7434 0,7569 14 11,3807 43,9364 14,8549 9,6632 1,4660 0,9308 0,8107 0,8177 15 11,7213 45,6152 15,7387 9,7430 1,5010 0,9312 0,7878 0,7989 16 12,5709 50,0006 18,1250 9,9042 1,5869 0,9340 0,7407 0,7574

Anexos


Tabela F.44 - Parâmetros morfológicos dos microflocos no reciclo.


8 0,9253 0,7518 0,5957 0,8283 0,2275 2,58E-05 83,0587 14,9798 9 0,8994 0,7371 0,7122 0,7519 0,2262 7,07E-05 88,7711 25,4778 10 0,8885 0,7203 0,6876 0,7755 0,2603 1,30E-05 91,1365 35,1891 11 0,8806 0,7222 0,7870 0,6930 0,2439 3,05E-05 90,5684 35,4726 12 0,8997 0,7364 0,6948 0,7635 0,2346 0,00E+00 92,7444 54,5290 13 0,8811 0,7170 0,7336 0,7383 0,2629 1,80E-05 92,4448 41,0195 14 0,9136 0,7393 0,6516 0,8010 0,2365 1,59E-05 91,4587 41,4814 15 0,9052 0,7351 0,6820 0,7762 0,2413 1,30E-05 90,0347 39,8925 16 0,8894 0,7271 0,7329 0,7310 0,2395 1,34E-05 87,2046 34,7680

Mesoflocos

Tabela F.45 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no reciclo.

Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


8 56,1342 280,4508 80,0700 47,3934 2,2725 0,8331 0,7526 0,7232 9 54,3562 262,5169 76,7378 45,3648 2,1724 0,8443 0,7480 0,7214

10 44,0963 303,9368 73,5958 39,3104 4,1307 0,7343 0,6373 0,5614 11 46,9340 239,7762 69,5599 39,7348 2,4423 0,8305 0,7177 0,6749 12 39,7701 195,5227 58,4813 33,4696 2,3499 0,8375 0,7110 0,6789 13 44,3126 269,0252 70,4321 38,7496 3,3467 0,7723 0,6690 0,6037 14 42,0888 235,3705 66,0143 36,0972 2,8835 0,7995 0,6850 0,6326 15 41,5459 216,2145 63,0857 35,2879 2,5713 0,8204 0,7035 0,6579 16 42,8116 201,2476 60,2794 36,1395 2,1318 0,8515 0,7470 0,7151

Tabela F.46 - Parâmetros morfológicos dos mesoflocos no reciclo.


8 0,8313 0,7011 0,7282 0,6892 0,2022 5,78E-04 16,8866 78,2025 9 0,8354 0,7035 0,7369 0,6889 0,2038 5,51E-04 11,1794 66,4743 10 0,6830 0,5772 0,7948 0,5629 0,3335 1,26E-03 8,8490 59,9651 11 0,7983 0,6716 0,7569 0,6603 0,2401 4,87E-04 9,4151 62,4992 12 0,7998 0,6699 0,7632 0,6589 0,2453 2,87E-04 7,2556 45,4710 13 0,7251 0,6111 0,7765 0,6098 0,3061 1,12E-03 7,5501 57,4550 14 0,7561 0,6361 0,7750 0,6242 0,2797 7,17E-04 8,5413 58,5186 15 0,7801 0,6556 0,7640 0,6433 0,2586 5,40E-04 9,9623 59,4925 16 0,8275 0,6954 0,7374 0,6893 0,2139 3,29E-04 12,7954 65,2320

Anexos


Macroflocos

Tabela F.47 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no reciclo.

Amostras Deq

(µm)

Per

(µm)

Compr

(µm)

Larg


8 332,0317 3472,7153 491,9426 360,9243 14,4313 0,4820 0,6832 0,4627 9 319,1484 2150,6479 457,0392 257,4587 4,5279 0,5935 0,7094 0,6651

10 365,7251 7526,6500 613,1298 411,4892 43,3525 0,2605 0,6166 0,4168 11 275,9081 2147,6098 362,0710 245,6092 6,3174 0,5181 0,7637 0,6818 12 13 310,8889 3970,6981 582,3321 273,2184 16,4181 0,4088 0,5496 0,4034 14 15 285,0867 2112,7731 368,8491 248,7746 5,5648 0,5134 0,7729 0,6817 16

Tabela F.48 - Parâmetros morfológicos dos macroflocos no reciclo.


8 0,5652 0,5166 0,6185 0,4946 0,3501 9,32E-03 6,5128 6,8177 9 0,7734 0,6888 0,8080 0,6027 0,2310 1,38E-03 6,3153 8,0479

10 0,4915 0,4440 0,6730 0,2852 0,3894 1,90E-02 14,3590 4,8458 11 0,7627 0,6743 0,7334 0,5349 0,2258 4,67E-03 7,6923 2,0281 12 13 0,5319 0,4984 0,8748 0,4125 0,4026 6,93E-03 8,2319 1,5255 14 15 0,7604 0,6956 0,7383 0,6812 0,2906 6,35E-03 2,8986 0,6150 16

Parâmetros gerais

Tabela F.49 - Parâmetros morfológicos gerais das amostras de reciclo.

Amostras

Número total de flocos (#/µL)

CT (m/mL)

AT

(mm2/µL)

CT/AT

(mm/mm2)

8 995,6410 2,3932 0,8048 2,9736 9 1070,2955 2,8477 0,6252 4,4612

10 8340,3173 283,3373 3,2382 87,4977 11 3967,1077 9,6621 1,5235 6,3422 12 8305,4324 15,0272 2,2214 6,7649 13 13483,6846 53,2261 4,5954 13,4456 14 11068,7947 45,9567 3,5950 12,7836 15 8459,0125 22,4561 2,6478 8,4809 16 2771,5231 4,4252 1,0636 5,0905

Anexos


AT obtida em cada ponto de amostragem e em cada período de monitorização

Tabela F.50 - Valores médios e respetivos desvios padrão de AT obtidos em cada ponto de amostragem e em cada período de monitorização e no global.






AT (mm2/µL)


análise da eficiência relativa de remoção dos leitos...

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