II-225 FILTRO DE PEDRA COMO PÓS-TRATAMENTO DE EFLUENTE DE LAGOA DE ESTABILIZAÇÃO

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1 II-225 FILTRO DE PEDRA COMO PÓS-TRATAMENTO DE EFLUENTE DE LAGOA DE ESTABILIZAÇÃO Pablo Heleno Sezerino (1) Engenheiro Sanitarista e Mestre em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Doutorando em Engenharia Ambiental na UFSC com Doutorado Sanduíche na Universidade Tecnológica de Munique (TUM Alemanha). Bolsista do CNPq-Brasil. Jackeline Tatiane Gotardo Engenheira Civil pela Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE). Mestre em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Ricardo Muraoka Graduando em Engenharia Sanitária e Ambiental na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Bolsista IC - CNPq-Brasil. Luiz Sérgio Philippi Engenheiro Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Mestre em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP). Doutor em Saneamento Ambiental pela Université de Montpellier I (França). Pós-doutorado pela Universite de Montpellier II (França). Professor Titular do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFSC. Flávio Rubens Lapolli Engenheiro Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Especialista em Engenharia Sanitária pela Universidade de São Paulo (USP). Mestre em Engenharia de Produção pela UFSC. Doutor em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela USP (São Carlos) com Doutorado Sanduíche na Université de Montpellier II (França). Professor do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFSC. Endereço (1) : Rua Santos Saraiva 739, apto 502. Estreito. Florianópolis / SC - CEP: Tel: (48) phsezerino@hotmail.com RESUMO Os efluentes de lagoas facultativas e de maturação podem apresentar altas concentrações de sólidos suspensos (SS), necessitando, portanto, de um polimento. Diferentes alternativas podem ser empregadas, dentre estas: filtros de areia, filtros de pedra de escoamento horizontal (rock filters) e filtros plantados com macrófitas (constructed wetlands), e mais recentemente, filtros de pedra grosseiros de escoamento vertical (roughing filters), com fluxos ascendente ou descendente. Praticamente, inexistem informações e/ou critérios de dimensionamento para estes filtros grosseiros. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é estudar a aplicação de filtro de pedra como alternativa tecnológica empregada ao polimento de efluente de lagoas, notadamente em relação a potencialidade de remoção SS. Duas unidades filtros de pedra (volume útil de 2,10m 3 ), denominados de FP1 com escoamento ascendente de única câmara e camadas sobrepostas e FP2 com escoamento ascendente de única câmara e única camada, foram empregadas no polimento de efluente de lagoa facultativa piloto (área de 15,20m 2 ), implantadas como parte integrante da Estação Experimental de Tratamento e Reúso de Esgotos, anexo a ETE Continental de Florianópolis/SC (Latitude: ; Longitude: ; clima subtropical). O estudo foi conduzido em duas etapas, sendo na primeira (421 dias) utilizado somente o FP1 sob três diferentes taxas hidráulicas aplicadas (1,48m 3 /m 3.d; 0,34m 3 /m 3.d; 0,17m 3 /m 3.d). A segunda etapa (160 dias), ambos os filtros atuaram no polimento do efluente da lagoa piloto, sob uma taxa hidráulica de 0,17m 3 /m 3.d. A partir dos resultados obtidos, verificou-se elevada remoção de SS apresentando valores máximos durante a etapa 2 de 83% para o FP1 e 92% para o FP2, resultando em uma de carga de 9,81gSS/m 3.d e 10,85gSS/m 3.d para o FP1 e FP2, respectivamente, assim como reduzida operação, a qual se limitou apenas em descargas de fundo e aferição da vazão afluente. PALAVRAS-CHAVE: Polimento de lagoas, Filtro de pedra, Sólidos suspensos. INTRODUÇÃO A performance das lagoas de estabilização quanto a remoção de matéria orgânica e coliformes é amplamente discutida na literatura, destacando-se neste processo a interação simbiótica entre bactérias e algas, principalmente, junto as lagoas facultativas e de maturação. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 O crescimento algal associado ao tratamento de esgotos nas lagoas de estabilização contribui diretamente na remoção de nutrientes solúveis devido a incorporação destes junto a biomassa. Contudo, as algas formadas nestas lagoas, medidas indiretamente pelos parâmetros sólidos suspensos SS e/ou clorofila a, são lançadas com o efluente final nos corpos d água receptores, promovendo uma demanda de oxigênio nos rios, lagos, estuários... Schnoor (1996) reforça a teoria na qual o parâmetro sólidos em suspensão é considerado como o terceiro parâmetro mais importante na caracterização da poluição das águas, precedido apenas pela demanda bioquímica de oxigênio DBO e pelo nitrogênio amoniacal NH 4 -N, pois estes sólidos presentes nestas águas aumentam a demanda de oxigênio, elevam a turbidez podendo alterar o habitat da biota aquática e podem ser constituídos por bactérias patogênicas. Os efluentes de lagoas facultativas e de maturação podem apresentar altas concentrações de SS, atingindo valores superiores a 100mgSS/L (Middlebrooks, 1995), necessitando, portanto, de um polimento. Diferentes alternativas podem ser empregadas, dentre estas: filtros de areia, filtros de pedra e filtros plantados com macrófitas constructed wetlands (Kimwaga et al., 2004; Philippi e Sezerino, 2004; Johnson e Mara, 2002; Saidam et al., 1995; Middlebrooks, 1995). Os clássicos filtros de pedra, os quais apresentam escoamento horizontal, quando associados às lagoas de estabilização, adotam como parâmetros de dimensionamento uma carga aplicada de sólidos em suspensão em torno de 0,044KgSS/m 3.d (44gSS/m 3.d) e taxas hidráulicas variando de 0,30 a 0,50m 3 /m 3.d., podendo atingir reduções de 60% para SS e para a demanda química de oxigênio DQO (Saidam et al., 1995). Mais recentemente, filtros grosseiros de escoamento vertical (conhecidos na literatura internacional como roughing filters), com fluxos ascendente ou descendente, vêm sendo empregados com relativo sucesso na remoção de SS dos efluentes de lagoas de estabilização (Kimwaga et al,, 2004; Johnson e Mara, 2002). Praticamente inexistem informações e/ou critérios de dimensionamento para filtros grosseiros quando aplicados ao polimento de efluentes de lagoas de estabilização, impossibilitando assim obtenção de relações de máximas cargas aplicadas de sólidos suspensos ou máximas taxas hidráulicas. O objetivo deste trabalho é estudar a aplicação de filtro de pedra como alternativa tecnológica empregada ao polimento de efluente de lagoas de estabilização, notadamente em relação a potencialidade de remoção de sólidos suspensos. MATERIAIS E MÉTODOS Duas unidades filtros de pedra, denominados de FP1 com escoamento ascendente de única câmara e camadas sobrepostas e FP2 com escoamento ascendente de única câmara e única camada, estão sendo empregadas em paralelo no polimento de efluente de lagoa facultativa piloto (área de 15,20m 2 ; profundidade de 1,15m), implantadas como parte integrante da Estação Experimental de Tratamento e Reúso de Esgotos, anexo a ETE Continental de Florianópolis/SC (Latitude: ; Longitude: ; clima subtropical). O estudo foi conduzido sob duas etapas distintas, subdivididas em diferentes fases, conforme segue: - Etapa 1 (período: maio de 2003 a agosto de 2004): empregado somente o FP1. Este filtro foi construído utilizando-se tanque de fibra de vidro (volume de 3,08m 3 ), preenchido com 3 camadas escalonadas de pedra britada (brita 4 φ 50 a 76mm, brita 2 φ 12,5 a 25mm, brita 1 φ 4,8 a 12,5mm), cada qual ocupando um volume de reação de 0,70m 3, perfazendo um volume total de 2,10m 3 (Figura 1). A tubulação de alimentação (PVC φ 32mm), com furos de 6mm de diâmetro e espaçados em 10 cm, foi instalada na base inferior do reator, e a tubulação de coleta (PVC φ 40mm), com furos de 8mm de diâmetro e espaçados em 10cm, foi apoiada na camada superior do filtro (Figura 2). As pedras foram lavadas antes de serem dispostas no filtro, a fim de evitar que o pó de brita pudesse bloquear os espaços vazios, induzindo a uma colmatação precoce do maciço. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 Figura 1: Esquema representativo do FP1 de escoamento ascendente de única câmara e camadas sobrepostas. Alimentação PVC (φ 32mm) Brita 1 (φ 4,8 a 12,5mm) volume de reação = 0,70m 3 Brita 2 (φ 12,5 a 25mm) volume de reação = 0,70m 3 Brita 4 (φ 50 a 76mm) volume de reação = 0,70m 3 Descarga PVC (φ 40mm) Coleta PVC (φ 40mm) Figura 2: Detalhe das tubulações de distribuição (a) e coleta (b) no FP1. descarte de fundo tubo PVC φ 40mm afluente tubo PVC φ 32mm (a) (b) tubos PVC φ 32mm com furos de φ 6mm a cada 10 cm tubo PVC φ 40mm com furos de φ 8mm a cada 10 cm O objetivo da etapa 1 foi a determinação da melhor taxa hidráulica aplicada, ou seja, aquela na qual a performance de remoção de SS fosse mais efetiva. Esta etapa foi subdividida em 3 fases, sendo estas: (i) Fase 1 tratando efluente de lagoa de maturação (44 dias; taxa hidráulica aplicada = 1,48m 3 /m 3.d). A lagoa de maturação em questão, é a lagoa em escala real pertencente a ETE Continental; (ii) Fase 2 tratando efluente de lagoa facultativa piloto (174 dias; taxa hidráulica aplicada = 0,17m 3 /m 3.d); (iii) Fase 3 tratando efluente de lagoa facultativa piloto (203 dias; taxa hidráulica aplicada = 0,34m 3 /m 3.d). Para esta etapa, foram realizadas coletas semanais ao longo de 421 dias de monitoramento, e analisado a performance de polimento sob os parâmetros DQO e SS. As coletas foram pontuais (sempre as 9:00 horas da manhã), com periodicidade semanal, sendo as amostras conduzidas diretamente ao laboratório. As determinações de DQO e SS deram-se conforme especificações do Standard Methods da APHA (1995). - Etapa 2 (período: outubro de 2004 a março de 2005): utilizado o FP1 e FP2, em paralelo (Figura 3), como polimento do efluente da lagoa facultativa piloto. O FP2, também construído utilizando-se tanque de fibra de vidro (volume de 3,08m 3 ), foi preenchido com apenas uma camada de pedra britada (brita 1 φ 4,8 a 12,5mm), ocupando um volume total de reação de 2,10m 3. As tubulações de distribuição e coleta foram dispostas tais quais para o FP1. O estudo sob esta segunda etapa foi conduzido durante 160 dias, aplicando-se ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 em ambos os filtros uma taxa hidráulica igual àquela empregada na fase 2/etapa 1 (= 0,17m 3 /m 3.d). Esta taxa hidráulica resultou em uma vazão de alimentação igual a 357 L/d para cada filtro de pedra. Da mesma forma como efetuado na etapa 1, as pedras foram lavadas antes de serem dispostas no filtro. Figura 3: Filtros de pedra FP1 e FP2, empregados em paralelo no polimento do efluente da lagoa facultativa piloto. Lagoa facultativa equalização Tubulação alimentação FP2 FP1 Tubulação coleta O objetivo da etapa 2 foi avaliar qual configuração de material filtrante era mais efetivo no polimento do efluente da lagoa facultativa piloto. Desta forma, manteve a taxa hidráulica constante. Ao longo dos primeiros 160 dias de monitoramento, foram avaliados os seguintes parâmetros: potencial hidrogeniônico (ph), demanda química de oxigênio (DQO), nitrogênio amoniacal (NH 4 + -N), nitrogênio nitrito (NO 2 - -N), nitrogênio nitrato (NO 3 - -N), ortofosfato (PO P), sólidos em suspensão (SS), coliformes totais (CT) e Escherichia coli. Todos os parâmetros seguiram orientações do Standard Methods da APHA (1995), com exceção do nitrogênio amoniacal, o qual seguiu recomendação de Vogel (1981). Aplicou-se, também, análise de variância ANOVA, com intervalo de confiança de 95% (p < 0,05) utilizando-se o software Statistic 6.0 (StatSoft, Inc., 2001), para os parâmetros DQO e SS, entre o FP1 e FP2, a fim de verificar diferenças significativas entre as duas configurações de material filtrante aplicadas. Para a operação dos FP1 e FP2, convencionou-se promover a descarga de fundo quando a performance de remoção de SS fosse inferior a 60%, ou seja, caso após o resultado obtido em laboratório com a análise de SS a remoção deste parâmetro não satisfizesse o estipulado, no dia seguinte a descarga era realizada. RESULTADOS E DISCUSSÃO ETAPA 1 As cargas orgânicas aplicadas durante a etapa 1, obtidas em função da qualidade do efluente das lagoas de estabilização, variaram de 45,08 a 280,53gDQO/m 3.d e de 13,21 a 80,14gSS/m 3.d ao longo das três diferentes fases. Os resultados médios obtidos em termos de DQO e SS encontram-se descritos na tabela 1. A evolução temporal dos parâmetros DQO e SS encontram-se destacadas nas figuras 4 e 5, respectivamente. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 Tabela 1: Concentração média (± desvio padrão), em termos de DQO e SS, do afluente e efluente do filtro de pedra FP1 ao longo das três diferentes fases da etapa 1. Parâmetros Fase 1 Fase 2 Fase 3 Período de avaliação (dias) Carga volumétrica média aplicada (g DQO/m 3.d) 280,53 45,08 73,49 Concentração média DQO afluente (g/m 3 ) 188,82 ± 30,43 263,00 ± 33,00 214,35 ± 52,45 Concentração média DQO efluente (g/m 3 ) 161,01 ± 32,98 136,36 ± 54,39 162,53 ± 36,50 Carga volumétrica média aplicada (g SS/m 3.d) 86,14 13,21 30,77 Concentração média SS afluente (g/m 3 ) 57,98 ± 13,07 77,04 ± 33,00 89,74 ± 33,25 Concentração média SS efluente (g/m 3 ) 51,70 ± 12,16 25,81 ± 16,39 42,74 ± 18,44 Figura 4: Variação temporal, em termos de DQO, para o afluente e efluente do FP1, ao longo das três diferentes fases da etapa ,00 400,00 Fase 1 44 dias DQO = 15% Fase dias DQO = 48% Fase dias DQO = 24% afluente efluente 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 7º dia 29º dia 45º dia 58º dia 109º dia 130º dia 189º dia 218º dia 253º dia 275º dia 302º dia DQO (mg/l) 323º dia 344º dia 365º dia 386º dia 407º dia 428º dia 456º dia período evolutivo Figura 5: Variação temporal, em termos de SS, para o afluente e efluente do FP1, ao longo das três diferentes fases da etapa ,00 Fase 1 44 dias SS = 11% Fase dias SS = 66% Fase dias SS = 52% afluente 160,00 efluente SS (mg/l) 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 30 mg SS/L 20,00 0,00 7º dia 29º dia 45º dia 58º dia 87º dia 109º dia 130º dia 189º dia 218º dia 253º dia 275º dia 302º dia 323º dia 344º dia 365º dia 386º dia 407º dia 428º dia 456º dia Fase 1 = 10% Fase 2 = 71% Fase 3 = 29% período evolutivo ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5

6 Johnson e Mara (2002) empregando filtro de pedra de escoamento ascendente (diâmetro das pedras variando entre 40 e 100mm) no polimento de efluentes de lagoas facultativas (sob taxa hidráulica de 0,23m 3 /m 3.d), obtiveram uma remoção máxima de 54% em termos de SS, apresentando uma concentração média de 56mgSS/L no afluente e de 26mgSS/L no efluente do referido filtro. Kimwaga et al. (2004) reportaram cerca de 64% de remoção de SS em um filtro de pedra de escoamento descendente (volume útil de 1,07m 3 ; diâmetro das pedras variando entre 8 a 32mm), quando aplicado ao polimento de lagoas de maturação (concentração média afluente ao filtro de 43mgSS/L e concentração média efluente do filtro de 15,5mgSS/L). Cabe destacar, para os estudos citados acima, que a variação nos diâmetros das pedras é significativa, contudo, as performances de remoção de SS foram próximas uma da outra, embora o sentido de fluxo tenha sido oposto entre os filtros estudados. No presente estudo, durante a etapa 1, a máxima remoção de SS (66%) foi obtida para a fase 2 (0,17m 3 /m 3.d), onde obteve-se uma concentração média efluente de 25,81 ± 16,39mgSS/L. Destaca-se a partir da figura 5, que durante o período em que foi aplicada uma taxa hidráulica de 0,17m 3 /m 3.d, cujo afluente era o efluente de lagoa facultativa piloto, 71% dos valores das concentrações SS apresentaram-se inferiores a 30mgSS/L, contrariamente às fases 1 e 3, onde obteve-se somente 10% e 29% das concentrações abaixo de 30mgSS/L, respectivamente. Foi durante a fase 2 que obteve-se, também, a melhor performance de remoção de DQO remanescente da lagoa facultativa piloto (48% - concentração média efluente de 136,36 ± 54,39mgDQO/L), conduzindo assim à escolha das condições testadas nesta fase para os estudos complementares etapa 2. Entre os 421 dias de estudo ao longo da etapa 1, trinta descargas de fundo foram efetuadas no FP1 devido ao decaimento da eficiência de remoção de SS. ETAPA 2 Definida a melhor taxa hidráulica aplicada, ou seja, aquela que apresentou melhores resultados de remoção de SS e DQO durante a etapa 1, partiu-se para a aplicação de mais um filtro de pedra (FP2) em paralelo ao FP1, no polimento do efluente da lagoa facultativa piloto. A tabela 2 destaca os valores obtidos com o monitoramento da lagoa facultativa piloto (LF) e os filtros de pedra 1 e 2 (FP1 e FP2). Tabela 2: Resultados médios (± desvio padrão) obtidos com o monitoramento do efluente da lagoa facultativa (LF), filtro de pedra 1 (FP1) e filtro de pedra 2 (FP2), para a segunda etapa do estudo (período: outubro de 2004 a março de 2005). Parâmetros LF FP1 FP2 Remoção* FP1 Remoção* FP2 ph 8,19 ± 0,47 7,40 ± 0,37 7,22 ± 0,62 DQOtotal (mg/l) 164,45 ± 34,37 71,85 ± 18,16 43,51 ± 20,44 56% 73% (n = 15) (n = 15) (n = 15) SS (mg/l) 69,40 ± 23,76 11,68 ± 5,46 5,56 ± 5,32 83% 92% (n = 15) NH + 4 -N (mg/l) 10,44 ± 2,11 12,15 ± 2,21 10,17 ± 5,80 2% (n = 14) (n = 6) (n = 6) NO - 2 -N (mg/l) 2,34 ± 2,35 0,15 ± 0,16 1,46 ± 2,83 93% 38% (n = 14) (n = 6) (n = 6) NO - 3 -N (mg/l) 0,87 ± 0,79 0,12 ± 0,13 0,51 ± 0,69 86% 41% (n = 12) (n = 5) (n = 5) PO 3-4 -P (mg/l) 2,67 ± 1,49 (n = 14) 6,25 ± 0,99 (n = 5) 5,65 ± 2,38 (n = 5) Coli total (log 10 ) 5,39 ± 0,41 4,80 ± 0,68 4,67 ± 0,68 0,59log s 0,72log s (n = 13) (n = 3) (n = 3) E. coli (log 10 ) 4,44 ± 0,73 (n = 13) 3,43 ± 0,50 (n = 3) 2,77 ± 1,08 (n = 3) 1,01log s 1,67log s n = número de amostragens * remoção em relação ao efluente da lagoa facultativa (LF) ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6

7 A quantidade e amplitude dos resultados discrepantes e extremos em termos de DQO e SS obtidos na LF e nos FP1 e FP2 (Figuras 6 e 7), refletem a susceptibilidade de sistemas naturais às condicionantes climáticas, variações de cargas orgânicas, entre outros. Desta forma, para a realização de avaliações comparativas entre sistemas implantados em diferentes localidades, deve-se respeitar suas particularidades. Figura 6: Gráfico de DQO tipo boxplot, destacando os valores discrepantes e extremos obtidos com o monitoramento da lagoa facultativa (LF), do filtro de pedra 1 (FP1) e do filtro de pedra 2 (FP2). 240,00 220,00 200,00 180,00 160,00 DQO (mg/l) 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 LF FP1 FP2 Unidades de tratamento Média Erro médio Desvio padrão Discrepantes Extremos Figura 7: Gráfico de SS tipo boxplot, destacando os valores discrepantes e extremos obtidos com o monitoramento da lagoa facultativa (LF), do filtro de pedra 1 (FP1) e do filtro de pedra 2 (FP2). SS (mg/l) 140,00 130,00 120,00 110,00 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 LF FP1 FP2 Unidades de tratamento Média Erro médio Desvio padrão Discrepantes Extremos ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 7

8 Conforme destacado anteriormente, o objetivo principal desta segunda etapa foi avaliar qual constituição de material filtrante melhor responderia ao polimento do efluente da lagoa facultativa piloto, notadamente perante os parâmetros DQO e SS. Uma primeira análise sob os resultados obtidos, conforme destacado na tabela 2, conduzem a melhor efetividade de tratamento para o FP2, apresentando uma eficiência média de 73% de remoção de DQO e 92% de remoção de SS contra 56% e 83% para DQO e SS, respectivamente, no FP1. Corroborando com os resultados destacados acima, a análise de variância ANOVA apresentou diferença significativa estatisticamente entre o efluente do FP1 e FP2 para os parâmetros DQO (p=0,00063) e SS (p=0,0027). Foram consideráveis as cargas de DQO e SS removidas nos filtros de pedra durante os primeiros 160 dias de estudo durante a etapa 2 (Tabela 3). Ao longo deste período, foi realizada uma única descarga de fundo no FP1, pois este havia apresentado uma remoção de 54% em termos de SS. Para o FP2, não houve necessidade desta operação. Tabela 3: Cargas médias aplicadas e removidas nos filtro de pedra 1 (FP1) e filtro de pedra 2 (FP2) durante a etapa 2. Carga média removida Parâmetro Carga média aplicada (g/m 3.d) (g/m 3.d) FP1 FP2 DQO 27,95 15,73 20,55 SS 11,80 9,81 10,85 Em relação aos macro-nutrientes nitrogênio e fósforo, expressos neste trabalho como NH 4 + -N, NO 2 - -N, NO N e PO P, foram baixas ou inexistentes as performances de remoção nos filtros de pedra. Ressalta-se que a remoção destes macro-nutrientes não foi considerada como objetivo principal nos filtros, e sim, a remoção de SS e DQO remanescente do sistema a montante (lagoa facultativa piloto). Todavia, não há condições favoráveis às transformações da serie nitrogenada (nitrificação seguida da desnitrificação, por exemplo) e à adsorção do fósforo nos filtros de pedra. A remoção de E.coli nos FP1 e FP2 pode ser considerada satisfatória quando comparada com estudos de Kimwaga et al (2002), realizado na Tanzânia (clima tropical). Estes pesquisadores reportaram uma concentração final de 790NMP/100mL (2,98log s) em um efluente de um sistema compreendido de filtro de pedra de escoamento descendente seguido de filtros plantados com macrófitas (constructed wetlands) empregados no polimento de um efluente de lagoa de maturação. Durante a etapa 2, os efluentes dos FP1 e FP2 apresentaram concentrações de E.coli da ordem de 3,43±0,50 log s e 2,77±1,08log s, respectivamente. CONCLUSÕES A partir da operação e do monitoramento dos filtros de pedra, pós-lagoa facultativa, pode-se inferir: - dentre as diferentes taxas hidráulicas aplicadas ao longo da primeira etapa do estudo (1,48m 3 /m 3.d; 0,34m 3 /m 3.d; 0,17m 3 /m 3.d), a taxa de 0,17m 3 /m 3.d possibilitou os melhores desempenhos do filtro de pedra FP1 (com escoamento ascendente de única câmara e camadas sobrepostas), sendo então adotada para a segunda etapa onde o FP1 e o FP2 trabalharam em paralelo no polimento do efluente da lagoa facultativa; - considerável remoção de DQO remanescente no efluente da lagoa facultativa piloto (carga média afluente aplicada nos filtros de 27,95gDQO/m 3.d), atingindo valores variando de 48% a 56% no FP1 e 73% no FP2, para a taxa hidráulica aplicada de 0,17m 3 /m 3.d; - elevada remoção de SS do efluente da lagoa facultativa, apresentando valores máximos durante a etapa 2 (taxa hidráulica aplicada de 0,17m 3 /m 3.d) de 83% para o FP1 e 92% para o FP2, resultando em uma remoção média de carga de 9,81gSS/m 3.d e 10,85gSS/m 3.d para o FP1 e FP2, respectivamente; - houve diferença significativa estatisticamente entre o efluente do FP1 e FP2 para os parâmetros DQO e SS; ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 8

9 - potencial ação de tamponamento, apresentando valor médio afluente de 8,19±0,47 (efluente proveniente da lagoa facultativa piloto) e valores médios efluente de 7,40±0,37 e 7,22±0,62 para o FP1 e FP2, respectivamente; - reduzida atividade em termos de macro-nutrientes (NH 4 + -N, NO 2 - -N, NO 3 - -N e PO P) em ambos os filtros, não apresentando remoção significativa da amônia e liberando um efluente com concentração média de PO P superior ao afluente; - modesta atividade de remoção de coliformes totais e Escherichia coli; - reduzida operação, a qual se limitou apenas em descargas de fundo quando o efluente dos filtros de pedra apresentassem performance de remoção de SS inferior a 60% e aferição da vazão afluente. AGRADECIMENTOS Os autores gostariam de expressar seus agradecimentos à Companhia Catarinense de Águas e Saneamento do Estado de Santa Catarina CASAN, à TIGRE S.A., à SCHINEIDER S.A., ao CNPq e aos pesquisadores e acadêmicos bolsistas do Laboratório de Reúso das Águas LARA e do Grupo de Estudos em Saneamento Descentralizado GESAD, ambos pertencentes ao Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Santa Catarina UFSC. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. APHA American Public Health Association. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 19 ed. APHA-AWWA-WEF. Washington, DC, USA JOHNSON, M., MARA. D. D. Research on waste stabilisation ponds in the UK-II. Inital results from pilot-scale maturation ponds, reedbed chanel and rock filters. 5 th INTERNATIONAL IWA SPECIALIST GROUP CONFERENCE ON WASTE STABILISATION PONDS Proceedings. Auckland, NZ KIMWAGA, R. J., MASHAURI, D. A., MBWETTE, T. S. A., KATIMA, J. H. Y., JORGENSEN, S. E. Use of coupled dynamic roughing filters and subsurface horizontal flow constructed wetland system as appropriate technology for upgrading waste stabilisation ponds effluents in Tanzânia. Physics and Chemistry of the Earth, v.29, pp MIDDLEBROOKS, E. J. Upgrading pond effluents: an overview. Wat.Sci.Tech., v. 31, n. 12, pp PHILIPPI, L. S., SEZERINO, P. H. Aplicação de sistemas tipo wetlands no tratamento de águas residuárias: utilização de filtros plantados com macrófitas. Ed. do Autor. Florianópolis, SC, 144p SAIDAM, M. Y., RAMADAN, S. A., BUTLER, D. Upgrading waste stabilization pond effluent by rock filters. Wat.Sci.Tech., v. 31, n. 12, pp SCHNOOR, J. L. Environmental modeling. Fate and transport of pollutants in water, air and soil. John Wiley & Sons, Inc. New York. 682p STATSOFT, Inc. Statistic: data analysis software system. Version VOGEL, A. L. Análise inorgânica qualitativa. 4ªed. Editora Guanabara. Rio de Janeiro ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 9