Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30400| Título: | Avaliação do tempo de inundação/drenagem de um sistema wetland tipo tidal-flow no tratamento de esgoto sanitário sintético |
| Título(s) alternativo(s): | Assessment of the flooded and drained time of a tidal-flow constructed wetland |
| Autor(es): | Pacheco, Amanda |
| Orientador(es): | Carvalho, Karina Querne de |
| Palavras-chave: | Águas residuais - Purificação Esgotos - Tratamento Metagenômica Nitrificação Alagadiços Sewage - Purification Sewerage - Treatment Metagenomics Nitrification Wetlands |
| Data do documento: | 13-Out-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | PACHECO, Amanda. Avaliação do tempo de inundação/drenagem de um sistema wetland tipo tidal-flow no tratamento de esgoto sanitário sintético. 2022. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | Este trabalho avaliou o desempenho de um Sistema wetland construído do tipo tidal-flow (volume de 117 L), tratando efluente sintético de baixa concentração de matéria orgânica (Demanda Química de Oxigênio < 250 mg L-1), preenchido com fragmentos de cerâmica vermelha (51 cm, 44% porosidade) e vegetado com mudas de Alternanthera philoxeroides (32 plantas m-²), com alimentação descendente subsuperficial em ciclos de 24 h. As fases I e II operaram em uma única tide, com períodos de cheia/vazio de 12 h/12 h e 20 h/4 h, respectivamente. As fases III e IV operaram em duas tides, com períodos de cheia/vazio/cheia/vazio de 6 h/6 h/6 h/6 h e 10 h/2 h/10 h/2 h, respectivamente. As eficiências de remoção de matéria orgânica em termos de Demanda Química de Oxigênio apresentaram valores entre 65% e 90%, não sendo observada diferença estatística significativa entre as fases. Também não foi constatada diferença estatística significativa entre as fases quanto à remoção de Nitrogênio Total Kjeldahl (61% a 69%). Em todas as fases houve remoção significativa de nitrogênio amoniacal (56% a 79%), sendo que na Fase II foi obtida a menor eficiência de remoção em comparação as fases III e IV. As fases I, II e IV apresentaram remoção significativa estatística de nitrito e a Fase IV foi a única que apresentou redução estatística significativa de nitrato. Observou-se a remoção de nitrogênio total em todas as fases (54% a 68%). A eficiência de remoção do fósforo total nas fases I (28%) e Fase III (38%) foi significativamente inferior às obtidas nas fases III (65%) e IV (64%), indicando que a presença de mais de uma tide possivelmente tenha aprimorado a remoção deste parâmetro. Em relação à comunidade microbiana, a amostra da Fase IV foi a que apresentou maior diversidade α. A avaliação da diversidade β confirmou que a condição operacional influenciou na estrutura da comunidade microbiana. Os grupos de microrganismos presentes em maioria em todas as amostras possuem potencial nitrificante e desnitrificante, sendo que, conforme os grupos identificados, infere-se que a remoção de nitrogênio ocorreu através de um processo de nitrificação heterotrófica seguida de uma desnitrificação aeróbia. A contribuição da cerâmica vermelha na remoção de fósforo total foi de 0,03 mg g-1 e de nitrogênio total foi considerada irrelevante. A contribuição da planta na remoção de fósforo total e nitrogênio total foi de 0,80% e 1,03%, respectivamente. Considerando a performance global do sistema na remoção dos parâmetros avaliados, constatase que a Fase IV apresentou o melhor desempenho, concluindo-se que as diferentes condições operacionais influenciaram na eficiência de remoção de fósforo e nitrogênio, não afetando a eficiência de remoção de matéria orgânica em termos de DQO. |
| Abstract: | This study evaluated a Tidal-Flow Constructed Wetland performance when treating low concentration synthetic wastewater (COD < 250 mg L-1) under a subsurface flow. The constructed wetland, with a working volume of 117 L, was filled with fragments of bricks (51 cm, 44% porosity) and expanded clay (4 cm). The constructed wetland was vegetated with Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb., (32 plants m-²). The experiment was divided into 4 stages, each one with a 24-hour cycle: Stages I (12h full/12h empty) and II (20h full/ 4 h empty) had only one tide, while stages III (6 h full/6 h empty) and IV (10 h full/ 2h empty) had two tides. The removal efficiencies of chemical oxygen demand were 65% to 80% with the filtered sample and 75% to 90% with the gross sample, and no significant differences were observed among these samples. The removal efficiencies of Kjeldahl total nitrogen achieved 61% to 69% and also no significant differences were observed. All stages have significantly removed ammoniacal nitrogen, achieving 73.47% in Stage I, 56,50% in Stage II, 79.43% in Stage III, and 75.61% in Stage IV, but the samples of Stage II showed a lower removal efficiency compared to Stages III and IV. Nitrite concentration remained the same in the influent and the effluent only in Phase III, while nitrate concentration values remained the same in Stages I, II, and III, with a significant reduction in the concentration in Stage IV. Although the removal of nitrite and nitrate was not observed in all stages, the removal of total nitrogen was observed in all stages. The total phosphorus removal efficiency in Stage I (28%) and Stage III (38%) was significantly lower than in Stages III (65%) and IV (64%) indicating that the presence of a tide possibly had improved the removal of this parameter. Regarding the microbial community, the Stage IV sample showed the highest α diversity. The assessment of β diversity confirmed that the operational condition influenced the structure of the microbial community. The highest relative abundance of microorganisms detected in all samples has nitrifying and denitrifying potential. Possibly the nitrogen removal occurred via heterotrophic nitrification followed by aerobic denitrification. The removal of phosphorus by the bricks was 0.03 mg g-1 and the removal of nitrogen by the bricks was negligible. Plants removed 0.80% and 1.03% of phosphorus and nitrogen, respectively. Considering the overall performance of the Tidal-Flow Constructed Wetland in pollutants removal, Stage IV presented the best performance, concluding that the different operating conditions influenced the phosphorus and nitrogen removal efficiency, not affecting the organic matter removal efficiency in terms of COD. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30400 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| inundacaodrenagemwetlandesgoto.pdf | 3,72 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
