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 flutuantesPlantas flutuantes

Escoamento subsuperficialEscoamento subsuperficial

Wetlands construídosWetlands construídos

Escoamento superficialEscoamento superficial

Plantas emergentesPlantas emergentes

Plantas submersasPlantas submersas

HorizontalHorizontal

DescendenteDescendente

Sistema híbridoSistema híbrido

Plantas com folhas flutuantesflutuantes

Plantas com folhas flutuantesflutuantes

VerticalVertical

AscendenteAscendente

Ciclos de inundação e esvaziamento

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

inspeção

Arranjo 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

ass

an

te

d10

d60

Critérios essenciais – impermeabilização

- Typha sp. = popularmente conhecida como taboa

Macrófitas

Dimensionamento

tKCo

CeTexp 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:

npK

CeCoQA

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% remoção

82% 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!

Obrigado!Pablo Heleno Sezerino

pablo.sezerino@ufsc.br

www.gesad.com.br

Agradecimentos