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Tipo: Dissertação
Título: Modelos de remoção de parâmetros qualitativos em sistema para tratamento de esgoto doméstico por escoamento superficial utilizando o capim-coastcross (Cynodon dactylon (L.) Pers.)
Removal prediction models for qualitative parameters in overland flow system for domestic wastewater treatment using the coastcross bermudagrass (Cynodon dactylon (L.) Pers.)
Autor(es): Loures, Ana Paula Santana
Abstract: O sistema de tratamento por escoamento superficial tem recebido especial atenção como forma de dispor resíduos líquidos com produção de biomassa vegetal. Com o objetivo de melhor compreender e quantificar a remoção e a concentração de matéria orgânica (MO), fósforo (P), nitrogênio (N), sódio (Na), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg) em faixas de tratamento por escoamento superficial, foram conduzidos ensaios de campo para avaliar o desempenho desses sistemas de tratamento, sob taxas de aplicação de 0,24; 0,36 e 0,48 m 3 ·h -1 ·m -1 , em rampas de tratamento com 2% de declividade, instaladas nas dependências da Área Experimental do Departamento de Engenharia Agrícola (DEA) da Universidade Federal de Viçosa (UFV). Verificou-se que, para 8 m de comprimento de faixa, a menor taxa de aplicação (0,24 m 3 ·h -1 ·m -1 ) proporcionou a maior taxa de remoção dos nutrientes, tendo alcançado eficiências de 66,42% para demanda bioquímica de oxigênio aos 5 dias (DBO 5 ); 62,46% para demanda química de oxigênio (DQO); 47,46% para fósforo total (Pt); 47,45% para fósforo total dissolvido (Ptd); 42,60% para fósforo inorgânico dissolvido (Pid); 85,12% para fósforo orgânico dissolvido (Pod); 53,39% para nitrogênio total (N tot ); 55,55% para nitrogênio amoniacal (N am ); 68,98% para nitrogênio orgânico (N org ); 55,41% para amônio (N-NH 4+ ); 27,11% para Na e 12,34% para K. Entretanto, para fósforo total no resíduo (Ptr), a taxa de aplicação 0,36 m 3 ·h -1 ·m -1 resultou na maior eficiência de remoção de P, tendo alcançado o valor de 55,65%. Para nitrogênio nítrico (N nit ), a taxa de aplicação 0,48 m 3 ·h -1 ·m -1 resultou na maior eficiência de remoção de N, tendo alcançado o valor de 34,10%. Os coeficientes para o estágio 1 do modelo exponencial foram k = 0,00195 e n = 2,31541, para DBO; k = 0,02001 e n = 0,78463, para DQO; k = 0,00194 e n = 2,31368, para Pt; k = 0,01470 e n = 0,93652, para Ptr; k = 0,00163 e n = 2,34421, para Ptd; k = 0,00230 e n = 2,08953, para Pid; k = 0,00952 e n = 1,95454, para Pod; k = 0,01255 e n = 1,20646, para N tot ; k = 0,00591 e n = 1,73648, para N am ; k = 0,07736 e n = -0,34409, para N nit ; k = 0,00885 e n = 1,74748, para N org ; k = 0,00558 e n = 1,85048, para N-NH 4+ ; k = 0,01004 e n = 0,19381, para Na; e k = 0,00705 e n = 1,06897, para K. Após a análise de amostras de solos coletadas a 1 m do início da faixa, antes e depois da aplicação do esgoto, na camada C 1 (de 0 a 10 cm), para todas as taxas de aplicação estudadas, verificou-se diminuição no conteúdo de MO. Na camada C 2 (de 50 a 60 cm), para as taxas de aplicação 0,24 e 0,48 m 3 ·h -1 ·m -1 , houve aumento na referida variável enquanto que, para a taxa de aplicação 0,36 m 3 ·h -1 ·m -1 , houve diminuição. Para as taxas de aplicação 0,24 e 0,48 m 3 ·h -1 ·m -1 , nas camadas C 1 e C 2 , verificou-se diminuição no conteúdo de P. Para a taxa 0,36 m 3 ·h -1 ·m -1 , entretanto, em ambas as camadas, verificou-se aumento na referida variável. Observou-se uma tendência de os conteúdos de Na, K e Ca aumentarem, nas mesmas camadas, sob a taxa de aplicação 0,36 m 3 ·h -1 ·m -1 . Para o magnésio (Mg), estes aumentos foram verificados na camada C 1 , para a taxa 0,24 m 3 ·h -1 ·m -1 , e, na camada C 2 , para a taxa 0,48 m 3 ·h -1 ·m -1 . A taxa 0,36 m 3 ·h -1 ·m -1 proporcionou, no período de 137 dias de aplicação de esgoto, os maiores valores de rendimento acumulado na produção de biomassa e remoções de P, N, Na, K, Ca e Mg pelo capim-coastcross.
Domestic wastewater must be viewed not only as a waste to be disposed but also as resource of organic matter and macro and micronutrients. The overland flow treatment has received special attention since it utilizes this resource for plant biomass production. In order to evaluate the overland flow treatment efficiency at different application rates: 0.24, 0.36 and 0.48 m 3 ·h -1 ·m -1 of domestic wastewater, in flow slopes with a down-slope grade of 2%, an experiment was developed in the Experimental Area of the Agricultural Engineering Department at the Federal University of Viçosa. For the biomass production the coastcross bermudagrass Cynodon dactylon L. was used. The highest removal rates for samples collected at 8 m from the beginning of the borders occurred for the application rate of 0.24 m 3 ·h -1 ·m -1 : 66,42% for 5-day biochemical oxygen demand (BOD 5 ); 62,46% for chemical oxygen demand (COD); 47,46% for total phosphorus (TP); 47,45% for total dissolved phosphorus (TDP); 42,60% for inorganic dissolved phosphorus (IDP); 85,12% for organic dissolved phosphorus (ODP); 53,39% for total nitrogen (N tot ); 55,55% for ammoniacal nitrogen (N am ); 68,98% for organic nitrogen (N org ); 55,41% for ammonium nitrogen (NH 4+ -N); 27,11% for sodium (Na); and 12,34% for potassium (K). However, for total suspended phosphorus (TSP), the highest removal rate occurred for the application rate of 0.36 m 3 ·h -1 ·m -1 : 55,65%. For nitric nitrogen (N nit ), the highest removal rate occurred for the application rate of 0.48 m 3 ·h -1 ·m -1 : 34,10%. The coefficients for the stage 1 of the exponential model were k = 0,00195 and n = 2,31541, for BOD; k = 0,02001 and n = 0,78463, for COD; k = 0,00194 and n = 2,31368, for TP; k = 0,01470 and n = 0,93652, for TSP; k = 0,00163 and n = 2,34421, for TDP; k = 0,00230 and n = 2,08953, for IDP; k = 0,00952 and n = 1,95454, for ODP; k = 0,01255 and n = 1,20646, for N tot ; k = 0,00591 and n = 1,73648, for N am ; k = 0,07736 and n = -0,34409, for N nit ; k = 0,00885 and n = 1,74748, for N org ; k = 0,00558 and n = 1,85048, for NH 4+ -N; k = 0,01004 and n = 0,19381, for Na; and k = 0,00705 and n = 1,06897, for K. Soils samples were collected at two layers at 1 m from upper end: L 1 (0 to 10 cm) and L 2 (50 to 60 cm). For all treatments the amount of organic matter at L 1 decreased at the end of the experiment. At L 2 the amount of organic matter increased for the treatments with application rates of 0.24 and 0.48 m 3 ·h -1 ·m -1 , and decreased for the 0.36 m 3 ·h -1 ·m -1 . It was detected a decrease in P for both layers for the treatments with 0.24 and 0.48 m 3 ·h -1 ·m -1 of application rate. In an opposite way, the amount of P for the treatment with 0.36 m 3 ·h -1 ·m -1 increased. At L 1 and L 2 , the highest increase in Na, K and Ca were detected at the treatment with 0.36 m 3 ·h -1 ·m -1 of application rate, while the highest increase in Mg was detected at the treatment with 0.24 m 3 ·h -1 ·m -1 , for L 1 , and at the treatment with 0.48 m 3 ·h -1 ·m -1 for L 2 . The treatment with 0.36 m 3 ·h - ·m -1 of application rate, in 137 days, presented the highest values of biomass production and P, N, Na, K, Ca and Mg removals by the 'coastcross' bermudagrass.
Palavras-chave: Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico
Águas residuais no solo
Escoamento superficial
Esgotos
Química do solo
Capim-coastcross
CNPq: Ciências Agrárias
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: LOURES, Ana Paula Santana. Modelos de remoção de parâmetros qualitativos em sistema para tratamento de esgoto doméstico por escoamento superficial utilizando o capim-coastcross (Cynodon dactylon (L.) Pers.). 2002. 144 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2002.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/9464
Data do documento: 14-Ago-2002
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