WETLANDS CONSTRUÍDOS APLICADOS NO TRATAMENTO DE EFLUENTE DE BOVINOCULTURA LEITEIRA

Transcrição

1 WETLANDS CONSTRUÍDOS APLICADOS NO TRATAMENTO DE EFLUENTE DE BOVINOCULTURA LEITEIRA Catiane Pelissari Samara Terezinha Decezaro Alessandra Pellizzaro Bento Delmira Beatriz Wolff Pablo Heleno Sezerino Curitiba, junho de 2015.

2 1 Considerações iniciais Instalações de bovinocultura podem produzir diariamente de 25 a 45 L de efluente por vaca ordenhada (Mantovi et. al. 2003) Água de lavagem Urina / esterco Detergentes Leite Células mortas e pêlos dos animais Wood et al. (2007) relatam que o potencial poluidor dos efluentes produzidos nas instalações de bovinocultura leiteira é superior ao potencial poluidor dos efluentes domésticos.

3 2 Objetivo Avaliar o desempenho de um wetland construído horizontal (WCH) e de um wetland construído vertical (WCV) empregados no tratamento de efluentes oriundos da bovinocultura leiteira.

4 3 Metodologia Instalações Lagoa de decantação Equalização WCV WCH Figura 1 - Layout da estação de tratamento estudada

5 3 Metodologia Figura 2 - Instalações da bovinocultura leiteira Figura 3 - Composição do efluente tratado

6 WCH Dimensionamento: 7 g DBO m - ² dia -1 NRCS (1991) apud Healy et al. (2007) Implantado em março de 2011 Área superficial = 26,5 m² Comprimento = 6,70 m Largura = 3,95 m Profundidade = 0,80 m Impermeabilização = Lona plástica e BIDIN Material filtrante = Areia d 10 = 0,30; d 60 = 0,75; Uniformidade = 2,5 Figura 4 - WCH estudado Macrófita= Typha domingensis Pers. Regime de alimentação: 4 vezes por semana 4 horas por dia 950 L dia -1 = 3980 L semana -1

7 WCV Dimensionamento: 20 g DQO m - ² dia -1 Winter e Goetz (2003) Implantado em março de 2011 Área superficial = 14,3 m² Comprimento = 4,40 m Largura = 3,25 m profundidade = 0,80 m Impermeabilização = Lona plástica e BIDIN Material filtrante = Areia d 10 = 0,30; d 60 = 0,75; Uniformidade = 2,5 Figura 5 WCV estudado Macrófita= Typha domingensis Pers. Regime de alimentação: 4 pulsos por dia (375 L pulso -1 ) 3 dias por semana 1500 L dia -1 = 4500 L semana -1

8 Monitoramento Implantado em março de 2011; Monitoramento: Novembro 2011 a outubro de 2012; Frequência semanal de amostragem; Aferições de vazão afluente e efluente diariamente por meio do método direto. Figura 6 - Pontos de amostragem. 1) Afluente; 2) Efluente WCH, 3) Efluente WCV

9 4 Resultados - SS WCH Carga média aplicada área transversal (3,16 m²): 320 g m - ² semana -1.: 80 g m -2 dia -1 Eficiência média: 80 % Sezerino (2006): 16 meses de operação: colmatação.: Carga removida SS (g/m² (área tranversal).semana) R² =0, Carga aplicada SS (g/m²(área tranversal).semana) Figura 7 - Correlação entre carga aplicada e 52 g m -2 dia -1 removida de SS

10 SS WCV 80 g SS m - ² semana -1 ; Eficiência média: 68 % TH= 105 mm d -1 Langergraber et al. (2003) indicam problemas de colmatação em WCV após 10 meses de operação com taxas acima de 100 mm d -1 e carregamento de 75,6 g SS m - ² semana -1.

11 DQO WCH WCV Carga média aplicada área superficial: Carga média aplicada área superficial: 151 g m - ² semana -1 Eficiência média: 74 % 317 g m - ² semana -1 Eficiência média: 68 %

12 DBO WCH Carga média aplicada área superficial: 20,7 g m - ² semana -1 Eficiência média: 62 % WCV Carga média aplicada área superficial: 43,5 g m - ² semana -1 Eficiência média: 49 % Newman et al.(2000); Mantovi et al. (2003), Aslam et al. (2007) Remoções de DBO superiores Ambos os sistemas apresentaram remoções de DBO inferiores aos demais trabalhos. A menor remoção pode estar associada com a difícil biodegradabilidade do efluente.

13 N-NH 4 + WCH WCV Carga média aplicada área superficial: Carga média aplicada área superficial: 8,27 g m - ² semana -1 Eficiência média: 58 % 17,33 g m - ² semana -1 Eficiência média: 80 %

14 ) -1 Concentração (mg L N-NH WCV: % do nitrogênio amoniacal removido foi devido a nitrificação NH4 + NOx NH 4 + NOx NH 4 + NOx Mediana 25%-75% Não discrepantes Discrepantes Extremos Efluente LD Efluente WCH Efluente WCV Figura 8 - Concentração de nitrogênio amoniacal e NOx afluente efluente dos WC

15 5 Conclusões O WCH removeu 87%,81%,90%,80%, das cargas aplicadas considerando a área superficial, em termos de DQO, DBO, SS, e N-NH 4, respectivamente; O WCV removeu 70%, 52%, 70%, 81%,16% das cargas aplicadas em termos de DQO, DBO, SS, e N- NH 4,respectivamente; Mesmo atuando com cargas de 80 g SS m -2 d -1, superiores a recomendada pela literatura (52 g SS m -2 d - 1 ), o WCH não apresentou indícios de colmatação até o término do estudo; WCV recebeu 2 vezes mais carga de DQO que o parâmetro de projeto e apresentou remoção de carga de 70 %; A nitrificação foi evidente no WCV, sendo responsável por 73 % remoção de N-NH 4 + O WCH apresentou melhor desempenho, quando comparado com o WCV em termos de qualidade do efluente final, desenvolvimento das macrófitas e adaptação ao meio rural.

16 Agradecimentos