II-8 WETLANDS CONSTRUÍDOS EMPREGADOS NO TRATAMENTO DESCENTRALIZADO DE ESGOTO
Pablo Heleno SezerinoCamila Maria Trein
Catiane PelissariAlessandra Pellizzaro Bento
Luiz Sérgio Philippi
Tratamento Descentralizado
• Para pequenos aglomerados - baixa densidade populacional- zonas rurais
• Condomínios e loteamentos• Conjuntos habitacionais• Unidades residenciais “locais onde não se dispõe de serviço público de coleta, tratamento
e disposição final dos esgotos”
Wetlands construídos
Fonte: Adaptado de Vymazal e Kroepfelová (2008)
Plantas flutuantes
Escoamento subsuperficial
Wetlands construídos
Escoamento superficial
Plantas emergentes
Plantas submersas
Horizontal
Descendente
Sistema híbrido
Plantas com folhas flutuantesflutuantes
Vertical
Ascendente
Ciclos de inundação e esvaziamento
WCFH
1) afluente; 2) macrófitas; 3) impermeabilização; 4) zona de entrada; 5) tubulação de
alimentação; 6) material filtrante; 7) sentido do fluxo; 8) zona de saída; 9) tubulação de
coleta; 10) controlador de nível.
Critérios essenciais – tratamento primário
(NBR 7229/93 – ABNT, 1993)
afluente
efluentetratado
TanqueSéptico WCFH
macrófitas
inspeção
controlador de nível
inspeçãoArranjo proposto...
TS
Critérios essenciais – material filtrante
Recomendações :(NBR 13969/97 – ABNT, 1997) = d10 entre 0,25mm e 1,20mm ; U < 4
Literatura internacional = d10 superior a 0,20mm e U < 5
Curva Granulométrica
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,01 0,1 1 10 100Diâmetro dos Grãos (mm)
% P
assa
nte
d10
d60
Critérios essenciais – impermeabilização
- Typha sp. = popularmente conhecida como taboa
Macrófitas
Dimensionamento
tKCoCe
Texp onde: Ce = concentração efluente em termos de DBO5 (mg.L-1)Co = concentração afluente em termos de DBO5 (mg.L-1)KT = constante de reação da cinética de primeira ordem – dependente da temperatura T (d-1)t = tempo de retenção hidráulico (d)
(i) Modelos oriundos da cinética de primeira ordem aplicável aos reatores tipo pistão:
npKCeCoQA
T
lnln onde:
A = área superficial requerida (m2)Q = vazão afluente (m3.d-1)Co = concentração afluente em termos de DBO5 (mg.L-1 = g.m-3)Ce = concentração efluente em termos de DBO5 (mg.L-1 = g.m-3)KT = obtida pela equação 3 (d-1)n = porosidade do material filtrante (m3 vazios.m-3 material)p = profundidade média do filtro (m)
(ii) Critério empírico de relação área/pessoa (m2/pessoa): 1 a 5 m2/pessoa
(iii) Critério empírico de carregamento orgânico e hidráulico (gDQO/m2.dia e mm/d): variável !
WCFH - implantação
Objetivo
• Apresentar a eficiência de uma modalidade de wetlands
construídos submetidos a diferentes demandas de
tratamento descentralizado de esgotos, a fim de que esta
tecnologia possa ser incorporada nas políticas públicas para
a promoção da universalização do saneamento básico.
Metodologia
Sistema 1 - Florianópolis/SC
- empregado no tratamento de esgotos gerado em uma residência de padrão elevado;
- implantado no ano de 2002 por profissional liberal – monitoramento 5 anos;
- foi utilizado o modelo de cinética de primeira ordem aplicada a reatores pistão.
Sistema 2 - Agronômica/SC
- empregado no tratamento de esgotos gerado em centro treinamento EPAGRI;
- implantado no ano de 1994 pela EPAGRI – monitoramento 2 anos;
- foi utilizado relação empírica de 4,30 m2/pessoa.
Sistema 3 - Tubarão/SC
- empregado no tratamento de esgotos gerado em centro treinamento EPAGRI;
- implantado no ano de 2002 pela EPAGRI – monitoramento 1 ano;
- foi utilizado relação empírica de 0,48 m2/pessoa.
5 pessoas≈ 800 L/d
74 pessoas≈ 11840 + 600 L/d
150 pessoas≈ 24000 L/d
Sistema 1 (unifamiliar)
Parâmetros Efluente do Tanque Séptico Efluente do WCFHpH 7,6 ± 0,2 (n = 22) 7,2 ± 0,3 (n = 22)
DQO (mg.L-1) 367 ± 202 (n = 22) 64 ± 24 (n = 22)NH4
+-N (mg.L-1) 58 ± 31 (n = 20) 48 ± 30 (n = 20)PO4
3--P (mg.L-1) 19 ± 10 (n = 18) 9± 4 (n = 18)SS (mg.L-1) 115 ± 100 (n = 20) 11 ± 11 (n = 20)
E coli (log10) 6,81 (n = 5) 4,15 (n = 5)Sistema 2 (coletivo)
Parâmetros Efluente do Tanque Séptico Efluente do WCFHpH 5,6 ± 0,9 (n = 22) 6,0 ± 0,8 (n = 22)
DQO (mg.L-1) 1700 ± 940 (n = 22) 30 ± 4 (n = 22)NH4
+-N (mg.L-1) 61 ± 31 (n = 22) 18 ± 20 (n = 22)PO4
3--P (mg.L-1) 31 ± 12 (n = 22) 7 ± 30 (n = 22)SS (mg.L-1) 274 ± 205 (n = 22) 45 ± 30 (n = 22)
E coli (log10) 4,96 (n = 5) 2,09 (n = 5)Sistema 3 (coletivo)
Parâmetros Efluente do Tanque Séptico Efluente do WCFHpH 6,3 ± 0.2 (n = 12) 6,1 ± 0,2 (n = 12)
DQO (mg.L-1) 678 ± 790 (n = 12) 76 ± 48 (n = 12)NH4
+-N (mg.L-1) 28 ± 21 (n = 12) 14 ± 9 (n = 12)SS (mg.L-1) 451 ± 700 (n = 12) 82 ± 33 (n = 36)
E coli (log10) 5,78 (n = 4) 2,32 (n = 4)
Resultados5 anos monitoramento
2 anos monitoramento
1 ano monitoramento
82% remoção
17% remoção
53% remoção
90% remoção
98% remoção
70% remoção
77% remoção
84% remoção
89% remoção
50% remoção82% remoção
Resultados
ParâmetrosEfluenteSistema
1
EfluenteSistema
2
EfluenteSistema
3
ResoluçãoConama
430/2011
LEI N° 14.675/2009
CÓDIGO ESTADUAL DO
MEIO AMBIENTE SC
CONSEMA128/2006
CONSELHO ESTADUAL DO MEIO AMBIENTE
– RS
pH 7,2 6,0 6,1 Entre 5 e 9 Entre 6-9 Entre 6-9
DQO (mg.L-1) 64 30 76 - -
1Q<20 = 400120≤Q<100 = 360
N-NH4+
(mg.L-1)48 18 14 20 - -
P-PO43-
(mg.L-1)9 ou 17% 7 e 77% - - 4 ou 75%
remoção*11000≤Q<2000 = 3 ou
75% remoção
SS(mg.L-1) 11 ou 90% 45 ou 84% 82 ou 81%
Eficiência de remoção de
20 %
1Q<20 = 180120≤Q<100 = 160
E coli (log10) 4,15 2,09 2,32 1200≤Q<500 = 106 ou
90% remoção
1 Faixa de vazão correspondente (m³/d), referente ao lançamento de efluentes domésticos;* Para lançamento em lagoas, lagunas e estuários;
Colmatação !
Resultados
Avaliação comparativa
WCFH
Conclusões
• Os WCFH apresentaram eficiência compatível com o tratamento
secundário, destacando uma remoção de 82% a 98% para DQO e
de 82% a 90% para SS;
• A remoção dos nutrientes pode ser considerada satisfatória nos
WCFH, principalmente no sistema 2 (WCFH com relação de 4,30
m2/pessoa);
Conclusões
• Considerando o parâmetro E.coli há que se ter uma etapa de
desinfeção pós o WCFH;
• A colmatação do material filtrante é um fenômeno praticamente
inevitável;
• O requerimento operacional para manutenção das unidades de
tratamento pode ser considerado baixo;
Conclusões
• Conclui-se que a tecnologia dos WCFH tratando efluente líquido de
TS apresenta-se como uma alternativa de grande potencial para a
promoção da descentralização do tratamento de esgotos, atuando
tanto em nível unifamiliar como coletivo.
?Reflexão !!!
Controle institucional!