II LEITOS CULTIVADOS ( CONSTRUCTED WETLAND ): COMPARAÇÃO ENTRE VALORES OBTIDOS PARA UMA MESMA VAZÃO AFLUENTE EM ÉPOCAS DISTINTAS

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1 II-8 - LEITOS CULTIVADOS ( CONSTRUCTED WETLAND ): COMPARAÇÃO ENTRE VALORES OBTIDOS PARA UMA MESMA VAZÃO AFLUENTE EM ÉPOCAS DISTINTAS Marcelus Alexander Acorinte Valentim (1) Mestre em Engenharia Agrícola e Engenheiro Agrícola pela Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas, FEAGRI/UNICAMP. Doutorando FEAGRI/UNICAMP. Bolsista FAPESP. Desenvolve pesquisas nas áreas de Saneamento Rural e Sistemas Naturais de Tratamento de Águas Residuárias. Denis Miguel Roston Professor Assistente Doutor e Chefe do Departamento de Água e Solo da FEAGRI/UNICAMP. Desenvolve atividades de ensino e pesquisa na graduação e pós-graduação nas áreas de Saneamento Rural e Sistemas Naturais de Tratamento de Águas Residuárias. Marcelo Mazzola Engenheiro Agrícola pela FEAGRI/UNICAMP. Mestrando FEAGRI/UNICAMP. Bolsista FAPESP. Desenvolve pesquisas nas áreas de Saneamento Rural e Sistemas Naturais de Tratamento de Águas Residuárias Endereço (1) : R. Santos Dumont, 557 Aterrado Mogi-Mirim/SP, CEP , Fax (19) marcelus.valentim@agr.unicamp.br, ma.vale@bol.com.br. RESUMO Este estudo apresenta um sistema de baixo custo para o tratamento secundário de águas residuárias. Este sistema, denominado leitos cultivados ( contructed wetland ), trata o efluente de um tanque séptico modificado, estando implantados na Faculdade de Engenharia Agrícola/UNICAMP, Campinas/SP, Brasil, desde Os leitos cultivados foram construídos em alvenaria de blocos, sendo testadas duas formas geométricas: (4, x 1,m) e quadrada (2, x 2,m). Usa-se brita # 2 (diâmetro equivalente de 55 a 9mm e volume de vazios de 49%) como meio suporte e cultivam-se duas espécies de macrófitas emergentes em leitos distintos ( e ). Visando-se comparar os leitos cultivados em duas épocas distintas, avaliou-se o desempenho do sistema quanto à remoção de DQO, sólidos suspensos totais e turbidez para a vazão afluente de 4 L dia -1 aplicada em e em 21. Verificou-se que após dois anos de funcionamento os leitos cultivados apresentaram uma diminuição de desempenho quanto à remoção de DQO, sólidos suspensos totais e turbidez para a mesma vazão afluente aplicada, sendo conseqüência da estabilização do sistema. Quanto à forma geométrica, a forma apresentou valores efluentes menores que a quadrada nas duas épocas avaliadas, salvo para os leitos cultivados com com valores efluentes muito próximos em 21 e com valores efluentes iguais para o parâmetro turbidez em. Em relação às macrófitas, nota-se que a se apresentou melhor adaptada para o leito e a mais adequada para o leito. PALAVRAS-CHAVE: Sistema Modular, Leitos Cultivados, Constructed Wetland, Sistema Natural, Macrófita. INTRODUÇÃO Este estudo apresenta um sistema de tratamento secundário de águas residuárias de baixo custo. Este sistema, denominado leitos cultivados ( constructed wetland ) é utilizado como pós-tratamento de um sistema de tratamento anaeróbio. Os leitos cultivados são sistemas de tratamento que têm uma dinâmica própria quando à remoção dos poluentes, pois esta depende do grau de desenvolvimento e da adaptação das macrófitas cultivadas nos leitos. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 Visando-se comparar os leitos cultivados em duas épocas distintas, avaliou-se o desempenho do sistema quanto à remoção de DQO, sólidos suspensos totais e turbidez para a vazão afluente de 4 L dia -1 aplicada em e em 21. Estes dados fazem parte da pesquisa de doutorado em desenvolvimento na FEAGRI/UNICAMP por M. A. A. Valentim. DESCRIÇÃO DO SISTEMA Os leitos cultivados ( constructed wetland ) de vazão subsuperficial (Figura 1) tratam o efluente de um tanque séptico modificado. Implantados na Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade de Campinas - FEAGRI/UNICAMP, Campinas/SP, Brasil, estão em operação desde 16/1/1998, quando foi iniciada a sua avaliação. Figura 1. Leitos cultivados ( constructed wetland ) de vazão subsuperficial Os leitos cultivados foram construídos em alvenaria de blocos, sendo testadas duas formas geométricas: (4, x 1,m) e quadrada (2, x 2,m). Usa-se brita # 2 (diâmetro equivalente de 55 a 9mm e volume de vazios de 49%) como meio suporte e cultivam-se duas espécies de macrófitas emergentes em leitos distintos ( e ). Os leitos cultivados são baseados nos sistema naturais de alagados ou wetlands tendo como características (Valentim, ): Otimizar os processos químicos e biológicos e as operações físicas que ocorrem numa várzea natural; Vazão subsuperficial que impede o contato de pessoas, animais e mosquitos com a lâmina d água; Retirada de nutrientes (Nitrogênio e Fósforo) pelas plantas e pelo processo de desnitrificação (N 2 ); Diminuição de organismos entéricos por decaimento natural e por predação. RESULTADOS OBTIDOS A Tabela 1 apresenta os valores médios dos parâmetros DQO, sólidos suspensos totais e turbidez do afluente e dos efluentes dos leitos cultivados. Estes valores foram obtidos entre abril/junho de 32 a a 4 a semanas de funcionamento (4 amostras) e entre jan/maio de a a 142 a semanas (11 amostras) para a vazão afluente de 4 L dia -1 e a diferença (%) dos valores obtidos em 21 quando comparados com os obtidos em. A Figura 2 apresenta os valores médios de DQO, a Figura 3 os valores médios de sólidos suspensos totais e a Figura 4 os valores médios de Turbidez. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 Tabela 1. Valores médios de DQO, sólidos suspensos totais e turbidez do afluente e dos efluentes dos leitos cultivados (vazão afluente de 4 L dia -1 ) obtidos nos anos de e 21 e a diferença (%) entre eles Parâmetros DQO % Sólidos suspensos Totais % Turbidez [FAU] % Ano Efluente Leitos Quadrado Retangular Quadrado Retangular Figura 2. Valores médios de DQO nos anos de e 21 DQO Figura 3. Valores médios de sólidos suspensos totais nos anos de e 21 Sólidos Suspensos Totais Eleocharis sp. Eleocharis sp. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 Figura 4. Valores médios de turbidez nos anos de e 21 Turbidez 8 [FAU] DISCUSSÃO DOS RESULTADOS Quanto aos parâmetros DQO, sólidos suspensos totais e turbidez, observa-se que todos os valores efluentes dos leitos cultivados apresentaram aumento no decorrer dos anos (valores entre 18 e 212%), apesar da redução dos valores afluentes (valores entre 5 e 61%). Isto indica um melhor desempenho quanto à remoção destes parâmetros no início da operação do sistema. Ao longo deste período de análise, devido ao acúmulo de material particulado e ao crescimento das raízes/rizomas das plantas, ocorreu diminuição da capacidade original de filtração, fazendo com que o sistema operasse com uma taxa de remoção menor que a apresentada inicialmente. Quanto à forma geométrica, nota-se que a maioria dos valores efluentes obtidos para a forma são menores que os obtidos para a forma quadrada quando analisados os dados de. Para os valores efluentes de 21, verifica-se que não há grande diferença entre os obtidos para as duas formas geométricas cultivadas com No caso dos cultivados com, verifica-se que o leito apresenta valores menores que o. No caso das macrófitas, verifica-se que em o leito com apresentou valores menores que o com para todos os parâmetros analisados, enquanto que o leito com somente superou o leito com para o parâmetro DQO, menos assim apresentando um valor efluente muito próximo. Em 21, o leito cultivado com superou o com somente no parâmetro DQO, enquanto que o com foi melhor que o com em todos os parâmetros. CONCLUSÃO Verificou-se que após dois anos de funcionamento os leitos cultivados apresentaram uma diminuição de desempenho quanto à remoção de DQO, sólidos suspensos totais e turbidez para a mesma vazão afluente aplicada, sendo conseqüência da estabilização do sistema. Quanto à forma geométrica, a forma apresentou valores efluentes menores que a quadrada nas duas épocas avaliadas, salvo para os leitos cultivados com com valores efluentes muito próximos em 21 e com valores efluentes iguais para o parâmetro turbidez em. Em relação às macrófitas, nota-se que a se apresentou melhor adaptada para o leito e a mais adequada para o leito. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 AGRADECIMENTO FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo/SP, Brasil) e Faculdade de Engenharia Agrícola FEAGRI/UNICAMP. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. VALENTIM, M. A. A. Uso de leitos cultivados no tratamento de efluente de tanque séptico modificado. Campinas.. Dissertação de Mestrado. Faculdade de Engenharia Agrícola UNICAMP,. 119 p. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5