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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23649| Título: | Wetlands construídos empregados para remoção de fósforo de esgoto sanitário |
| Título(s) alternativo(s): | Constructed wetlands to phosphorus removal from sanitary sewage |
| Autor(es): | Nunes, Amanda Silva |
| Orientador(es): | Costanzi, Ricardo Nagamine |
| Palavras-chave: | Águas residuais - Purificação Esgotos Fósforo - Absorção e adsorção Alagadiços construídos Sewage - Purification Sewerage Phosphorus - Absorption and adsorption Constructed wetlands |
| Data do documento: | 27-Nov-2020 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | NUNES, Amanda Silva. Wetlands construídos empregados para remoção de fósforo de esgoto sanitário. 2020. 108 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2020. |
| Resumo: | Os wetlands construídos demonstraram ser uma alternativa atraente, sustentável e eficaz para o tratamento de águas residuárias. Estes sistemas são particularmente eficientes na remoção matéria orgânica carbonácea e nitrogênio. Entretanto, exibem limitada taxa de remoção de fósforo. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar a dinâmica de retenção e remoção de fósforo em wetlands construídos (WCs) empregados no tratamento de esgoto sanitário bruto proveniente de uma Estação de Tratamento de Efluentes (ETE). O estudo consistiu na operação e monitoramento de um Sistema tipo Francês de WCs em escala piloto, constituído por uma sequência de dois estágios de tratamento: um leito L1 (volume de 1 m³) do estágio 1 em série com três leitos L2, L3 e L4 (0,05 m³) do estágio 2 operando em paralelo. Todos os leitos foram vegetados com Spathiphyllum wallisii. O sistema operou com uma vazão média de 0,48 m³. d-1 , distribuída em 8 pulsos diários de 0,06 m³, de 3 minutos cada e com uma taxa hidráulica de 272 mm.d-1 . Os leitos foram preenchidos com materiais distintos, L1 foi composto substancialmente por brita, já os leitos do segundo estágio L2, L3 e L4 foram preenchidos por areia, granulado cerâmico e escória, respectivamente. Sendo o granulado cerâmico e a escória utilizados com o propósito de potencializar a remoção de fósforo devido a elevada capacidade de interação com o fósforo. Entre os meses de Junho/2020 a Outubro/2020 foram realizadas coletas e análises físico-químicas semanais do afluente e dos esgoto tratados gerados. O sistema vertical de duplo estágio apresentou uma eficiência de remoção geral satisfatória, porém abaixo do esperado para sistemas similares. O estágio 1 afetou diretamente a eficiência global do sistema na maior parte do período avaliado, em função do acréscimo dos valores médios de turbidez, ST e SST, em relação ao afluente e baixo desempenho em relação a DQO (23,28%), NNH4 + (23,38%) e NTK (17,20%). Logo, a segunda etapa do tratamento foi primordial para promover o tratamento do esgoto sanitário, garantindo em todos os casos um aumento da eficiência do tratamento em relação as variáveis avaliadas. O curto tempo de operação e monitoramento contribuído especialmente sobre a eficácia do tratamento em relação as variáveis DQO, N-NH4 + e NTK. Quanto a remoção de Ptotal, o desempenho foi bastante significativo, especialmente em L4, conduzindo a remoção de 74,48%. Os resultados confirmam que as particularidades típicas da escória refletem em altas taxas de remoção do Ptotal em relação aos demais materiais empregados. Os resultados indicam que a principal via de eliminação do Ptotal foi a adsorção e precipitação junto aos óxidos Fe, Ca e Al. |
| Abstract: | The constructed wetlands have proven to be an attractive, sustainable and effective alternative for wastewater treatment, these systems are particularly efficient in removing carbon organic matter and nitrogen. However, they exhibit limited phosphorus removal rates. In this context, the objective of this study was to evaluate the phosphorus retention and removal dynamics in constructed wetlands (WCs) used in the treatment of raw sewage from an Effluent Treatment Plant. The study was carried out with the operation and monitoring of the French type WC system on a pilot scale, consisting of two stages of treatment sequence: one bed L1 (volume of 1 m³) of stage 1 in series with three beds L2, L3 and L4 (volume of 0.05 m³) of stage 2 operating in parallel. All beds were vegetated with Spathiphyllum wallisii. The system operated with an average flow of 0.48 m³. d-1 and distributed in 8 daily pulses of 0.06 m³ of 3 minutes each with a hydraulic rate of 272 mm.d-1 . The beds were filled with different materials, L1 was substantially composed of gravel, while the beds of the second stage L2, L3 and L4 were filled with sand, ceramic granulate and slag, respectively. The ceramic granulate and slag were used with the purpose of potentiating the phosphorus removal due to the high capacity of interaction with phosphorus. Between June/2020 and October/2020 weekly physical-chemical collections and analyses of the treated effluent and sewage generated were performed. The double stage vertical system presented a satisfactory general removal efficiency, but below the expected for similar systems. Stage 1 directly affected the overall efficiency of the system in most of the evaluated period, due to the increase of the average values of turbidity, TS and TSS, in relation to the affluent and low performance in relation to COD (23.28%), N-NH4 + (23.38%) and NTK (17.20%). Therefore, the second stage of the treatment was primordial to promote the treatment of sanitary sewage, ensuring in all cases an increase in the efficiency of the treatment in relation to the evaluated variables. The short time of operation and monitoring contributed especially on the effectiveness of the treatment in relation to the variables COD, N-NH4 + and NKT. As for the removal of Ptotal, the performance was quite significant, especially in L4, leading to the removal of 74.48%.The results confirm that the typical characteristics of the slag reflect in high rates of Ptotal removal. The results indicate that the main route of elimination of Ptotal was adsorption and precipitation along the oxides Fe, Ca and Al. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23649 |
| Aparece nas coleções: | LD - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental |
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