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!

Obrigado!Pablo Heleno Sezerino

pablo.sezerino@ufsc.br

www.gesad.com.br

Agradecimentos