Caracterização da remoção de nutrientes de um sistema de tratamento de esgoto sanitário empregado para pequena comunidade, composto por reator anaeróbio compartimentado seguido de wetland construído de fluxo vertical

Abstract

A solução para os problemas relacionados com a falta de disposição segura dos esgotos em Moçambique, passa necessariamente pela implementação de sistemas de tratamento de esgotos adequados à realidade do país. Dentro deste contexto, este estudo tem como propósito identificar potencialidade do sistema de wetland construído de fluxo vertical com fundo saturado (WCV-FS) aplicado no tratamento de esgoto sanitário, a fim de empregá-lo como alternativa tecnológica de tratamento descentralizado de esgoto em pequenas comunidades de Moçambique. Neste trabalho deu-se ênfase à caracterização do processo de remoção de nitrogênio neste sistema. A metodologia empregada consistiu na caracterização da remoção de matéria orgânica e nutrientes de um WCV-FS implantado em escala real na região de Florianópolis/SC. A caracterização consistiu no monitoramento hidráulico, determinação da composição físico-química do afluente e efluente, e avaliação microbiológica da biomassa aderida no leito filtrante do wetland construído. A estação de tratamento de esgoto opera desde 2009, sendo o estudo concentrado no período de janeiro a dezembro de 2015. Neste período a vazão média foi de 30,14 m3.dia-1 aplicados numa área de 1580 m2, com carregamento médio afluente ao WCV-FS de 3,34 gDQO.m-2.dia-1, 0,40 g SS.m-2.dia-1, 0,88 g NT m-2.dia-1, 0,27 gP-PO43-.m-2.dia-1. Nestas condições operacionais, o WCFV-FS apresentou eficiências médias de remoção em termos de concentrações de 89% de DQO, 86% de SS, 57% de NT e 83% de P-PO43-. Com base nos ensaios de atividades realizados em batelada e inoculados com concentração celular de aproximadamente de 2 gSV.L-1 desenvolvidos com lodo coletado no leito filtrante do wetland, a maior parte da remoção de NT e remoção de DQO estão relacionados à ação das bactérias autotróficas nitrificantes que convertem N-NH4+ a N-NO3- com velocidade específica de formação de 1,86 mg N-NO3.gSV-1h-1 nos primeiros 17 cm do leito filtrante, seguida da ação das bactérias heterotróficas facultativas, que ocorre com maior intensidade a partir da interface da zona insaturada/saturada, onde atinge velocidade específica de consumo de N-NO3- de 4,48 mg N-NO3-.g SV-1h-1. Infere-se que esta seja mais intensa no fundo da zona saturada. Não foi verificada ação das bactérias ANAMMOX no maciço filtrante do WCFV-FS. <br>

Abstract : The solution to problems related to the lack of safe disposal of sewage in Mozambique, passes necessarily through the implementation of sewage treatment systems suited to the country's reality. In this context, this study aims to identify the potential of vertical flow constructed wetlands applied in the treatment of domestic sewage in order to apply them as alternative technology for decentralized wastewater treatment in small communities in Mozambique. In this work was given emphasis to the characterization of nitrogen process removal in vertical flow constructed wetland. The methodology used consisted in characterization of organic matter and nutrient removal of a sewage treatment system implemented in full scale in the region of Florianópolis / SC. The characterization consisted in hydraulic monitoring, determination of physico-chemical composition of the effluent and microbiological evaluation of the biomass adhered in the filter bed of constructed wetland. The sewage treatment plant has been operating since 2009, and the study focused on the period from January to December 2015. In this period the average flow was 30.14 m3.day-1 applied in an area of 1580 m2, with average loading influent of 3.34 g DQO.m-2.day-1, 0.40 g SS g.m-2.day-1, 0.88 g TN m-2.day-1, 0.27 g P-PO43-. m-2.day-1 Under these operating conditions, the SVFCW showed average efficiencies in terms of concentrations of 89% of DQO, 86% of SS, 57% of TN and 83% of P-PO43-. Based in activities tests realized in batch and inoculated with cell concentration of approximately 2 gSV.L-1 developed with sludge collected in the filter bed of constructed wetland, most of the 57% nitrogen removal and most of 89% removal of COD are related to autotrophic nitrifying bacterial action that convert N-NH4+to N-NO3- in the first 17 cm of the filter bed with specific rate formation of 1.86 mg N-NO3.gSV-1h followed by action of facultative heterotrophic bacteria occurring with greater intensity from interface unsaturated zone and saturated where specific rate consumption of N-NO3- is 4,48 mg N-NO3.g SV-1h-1 infers that denitrification activity is more intense in the bottom of saturated zone. There was no action of ANAMMOX bacteria in filter bed of vertical flow constructed wetland with a partially saturated bottom layer