MONITORAMENTO DE WETLANDS CONSTRUÍDOS DE ESCOAMENTO HORIZONTAL E VERTICAL EMPREGADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUAS CINZAS Victória Regina Celso Monteiro Pablo Heleno Sezerino Curitiba, junho de 2015. Introdução Sustentável Viável Eficiente Versátil Introdução Wetlands: diversos tipos de efluentes 70 a 75 % água residuária de uma residência Objetivos Monitoramento dois wetlands construídos, (escoamento horizontal e vertical), empregados ao tratamento de distintas águas cinzas; Avaliação eficiência de tratamento; Comportamento operacional das tecnologias. Wetland Construído Horizontal (Sistema 1 – Palhoça/SC) Metodologia 3 pessoas Fontes Cyperus papirus 2010 cinética 1º ordem Areia grossa As: 8m² C:4m L:2m H:1m Q: 0,45 m3/d Taxa de aplicação na seção transversal:320 L/m2.d Wetland Construído Vertical (Sistema 2 – Florianópolis/SC) 23 func. Fontes Mini papirus 2012 Areia grossa As: 9,24m² C:4,2m L:2,2m H:0,7m Q: 0,25 m3/d Carga orgânica aplicada estimada: 30 gDBO/m2.d Monitoramento dos sistemas Ambos os sistemas já estavam em operação Coletas quinzenais durante 9 meses Geração: 5 campanhas de medição de vazão in loco 8h às 18h empresa 08h30min às15h residência Volume anotado hora em hora Relatório de dados •DQO (APHA, 2005) •N-NH4+ (VOGEL,1981) •N-NO3- (APHA, 1998) •P-PO43- (APHA, 1998) Resultados e Discussão Wetland Construído Horizontal (Sistema 1 – Palhoça/SC) 25,3 L à 169 L Vazão pico - máquina 102,3 L/d Valores da ordem de 135 L são encontrados na literatura Resultados e Discussão Produção por pessoa fica em torno de 34,1 L/pessoa.d. Os valores em lavanderias podem variar de 13 a 34 L/pessoa.d ou oscilar de 5 L/pessoa.d até 82 L/pessoa.d. Resultados e Discussão Demanda Química de Oxigênio 962 mg/L 166 mg/L Remoção média de 82,7% EWH: Entrada wetland horizontal e SWH: Saída wetland horizontal. Cálculo DQO aplicada 962𝑚𝑔 102,3𝐿 × 𝐿 𝑑 = 12,3 𝑔𝐷𝑄𝑂/𝑚2 . 𝑑 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎 = 2 8,0 𝑚 Resultados e Discussão Nitrogênio Amoniacal e Fósforo Ortofosfato 11,3 mg/L 31,8 mg/L 8,4 mg/L 5 mg/L 0,40 g P-PO43-/m².d. Eficiência média de 56% EWH: Entrada wetland horizontal e SWH: Saída wetland horizontal. Eficiência média de 73,5 % Resultados e Discussão Wetland Construído Vertical (Sistema 2 – Florianópolis/SC) Produção - horário comercial Picos almoço: 12h às 13h (8,1L) Média 49,18 L/d Resultados e Discussão Volume médio e acumulado de água cinza no escritório Volume médio acumulado 49,18 L e funcionários (23): produção média de 2,14 L/pessoa.d Resultados e Discussão Demanda Química de Oxigênio 100 mg/L 12 mg/L Remoção média de 88% Cálculo DQO aplicada EWH: Entrada wetland horizontal e SWH: Saída wetland horizontal. 100𝑚𝑔 49,18𝐿 × 𝐿 𝑑 = 0,53 𝑔𝐷𝑄𝑂/𝑚2 . 𝑑 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎 = 2 9,24 𝑚 Resultados e Discussão Nitrogênio Amoniacal e Nitrogênio Nitrato EWV: 20,3 mg/L Carga N-NH4+: 0,1 gNH4+/m².d SWV: 0,5 mg/L SWV: 7,5 mg/L 97% EWH: Entrada wetland horizontal e SWH: Saída wetland horizontal. Resultados e Discussão Fósforo Ortofosfato 6,5 mg/L 1,6 mg/L Eficiência média de 73,5 % EWH: Entrada wetland horizontal e SWH: Saída wetland horizontal. Resultados e Discussão Manutenção dos Wetlands Construídos 1 2 3 4 5 6 Desenvolvimento do wetland horizontal ao longo do período de monitoramento 1. Início monitoramento (04/13) 2. Queda das plantas (07/13) 3. Replantio de algumas mudas (09/13) 4. Início do desenvolvimento dos papiros e mini papiros replantados (10/13) 5. Papiros e mini papiros crescidos (11/13) 6. Última coleta (12/13) – Retirada plantas secas/mortas Resultados e Discussão Manutenção dos Wetlands Construídos 7 8 7. Pré-monitoramento (08/12) 8. Início monitoramento (04/13) 9. Papirus bem desenvolvidos (09/13) – retirada plantas daninhas 9 10 10. Poda/retirada de algumas mudas (10/13) 11. Algumas plantas mortas (11/13) 12. Última coleta (12/13) 11 12 Manutenção: crescimento de plantas daninhas, replantio de mudas e limpeza das unidades de tratamento a montante. Ambos: boa adaptação no tratamento das águas cinzas Conclusões Avaliação dos hábitos dos empreendimentos; Residências geração mais expressiva do que em escritórios, e esta geração se mostra mais concentrada em um período; Valores médios de produção de águas cinzas 102 L/d e 48 L/d para residência e escritório; Desempenho: 82,7% para DQO, 56% para N-NH4+ e 73,5% para o PPO43- no WCH, e 88% para DQO, 97% para N-NH4+ e 75% para PPO43- no WCV; Ambas as configurações viáveis no tratamento de águas cinzas de residência e de escritório, com relação à eficiência e comportamento; Esteticamente favoráveis ao meio ambiente; Demandam um procedimento operacional simplificado. Agradecimentos Ao CNPq; Rotária do Brasil.