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II-8 WETLANDS CONSTRUÍDOS EMPREGADOS NO TRATAMENTO DESCENTRALIZADO DE ESGOTO Pablo Heleno Sezerino Camila Maria Trein Catiane Pelissari Alessandra Pellizzaro.

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1 II-8 WETLANDS CONSTRUÍDOS EMPREGADOS NO TRATAMENTO DESCENTRALIZADO DE ESGOTO Pablo Heleno Sezerino Camila Maria Trein Catiane Pelissari Alessandra Pellizzaro Bento Luiz Sérgio Philippi

2 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”

3 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 flutuantes flutuantes Plantas com folhas flutuantes flutuantes Vertical Ascendente Ciclos de inundação e esvaziamento

4 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.

5 Critérios essenciais – tratamento primário (NBR 7229/93 – ABNT, 1993) afluente efluente tratado Tanque Séptico WCFH macrófitas inspeção controlador de nível inspeção Arranjo proposto... TS

6 Critérios essenciais – material filtrante Recomendações : d 10 entre 0,25mm e 1,20mm ; U < 4 (NBR 13969/97 – ABNT, 1997) = d 10 entre 0,25mm e 1,20mm ; U < 4 d 10 superior a 0,20mm e U < 5 Literatura internacional = d 10 superior a 0,20mm e U < 5 d 10 d 60

7 Critérios essenciais – impermeabilização

8 - Typha sp. = popularmente conhecida como taboa Macrófitas

9 Dimensionamento onde: Ce = concentração efluente em termos de DBO 5 (mg.L -1 ) Co = concentração afluente em termos de DBO 5 (mg.L -1 ) K T = 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: onde: A = área superficial requerida (m 2 ) Q = vazão afluente (m 3.d -1 ) Co = concentração afluente em termos de DBO 5 (mg.L -1 = g.m -3 ) Ce = concentração efluente em termos de DBO 5 (mg.L -1 = g.m -3 ) K T = obtida pela equação 3 (d -1 ) n = porosidade do material filtrante (m 3 vazios.m -3 material) p = profundidade média do filtro (m) 1 a 5 m 2 /pessoa (ii) Critério empírico de relação área/pessoa (m 2 /pessoa): 1 a 5 m 2 /pessoa variável ! (iii) Critério empírico de carregamento orgânico e hidráulico (gDQO/m 2.dia e mm/d): variável !

10 WCFH - implantação

11 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.

12 Metodologia Sistema 1 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 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 m 2 /pessoa. Sistema 3 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 m 2 /pessoa.

13 5 pessoas ≈ 800 L/d 74 pessoas ≈ L/d 150 pessoas ≈ L/d

14 Sistema 1 (unifamiliar) ParâmetrosEfluente do Tanque SépticoEfluente do WCFH pH7,6 ± 0,2 (n = 22)7,2 ± 0,3 (n = 22) DQO (mg.L -1 )367 ± 202 (n = 22)64 ± 24 (n = 22) NH 4 + -N (mg.L -1 )58 ± 31 (n = 20)48 ± 30 (n = 20) PO 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 (log 10 )6,81 (n = 5)4,15 (n = 5) Sistema 2 (coletivo) ParâmetrosEfluente do Tanque SépticoEfluente do WCFH pH5,6 ± 0,9 (n = 22)6,0 ± 0,8 (n = 22) DQO (mg.L -1 )1700 ± 940 (n = 22)30 ± 4 (n = 22) NH 4 + -N (mg.L -1 )61 ± 31 (n = 22)18 ± 20 (n = 22) PO 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 (log 10 )4,96 (n = 5)2,09 (n = 5) Sistema 3 (coletivo) ParâmetrosEfluente do Tanque SépticoEfluente do WCFH pH6,3 ± 0.2 (n = 12)6,1 ± 0,2 (n = 12) DQO (mg.L -1 )678 ± 790 (n = 12)76 ± 48 (n = 12) NH 4 + -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 (log 10 )5,78 (n = 4)2,32 (n = 4) Resultados 5 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

15 Resultados Parâmetros Efluente Sistema 1 Efluente Sistema 2 Efluente Sistema 3 Resolução Conama 430/2011 LEI N° /2009 CÓDIGO ESTADUAL DO MEIO AMBIENTE SC CONSEMA 128/2006 CONSELHO ESTADUAL DO MEIO AMBIENTE – RS pH7,26,06,1Entre 5 e 9Entre 6-9 DQO (mg.L -1 ) Q<20 = ≤Q<100 = 360 N-NH 4 + (mg.L -1 ) P-PO 4 3- (mg.L -1 ) 9 ou 17%7 e 77%-- 4 ou 75% remoção* ≤Q<2000 = 3 ou 75% remoção SS (mg.L -1 ) 11 ou 90%45 ou 84%82 ou 81% Eficiência de remoção de 20 % 1 Q<20 = ≤Q<100 = 160 E coli (log 10 )4,152,092, ≤Q<500 = 10 6 ou 90% remoção 1 Faixa de vazão correspondente (m³/d), referente ao lançamento de efluentes domésticos; * Para lançamento em lagoas, lagunas e estuários;

16 Colmatação ! Resultados

17 Avaliação comparativa WCFH

18 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 m 2 /pessoa);

19 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;

20 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 !!!

21 Controle institucional !

22 Obrigado! Pablo Heleno Sezerino Agradecimentos


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