Redução de micropoluentes por sistema de tanque séptico e wetland construído vertical com recirculação
Resumo
Os wetlands construídos são sistemas bem estabelecidos e conhecidos mundialmente para o tratamento de efluentes domésticos. No Brasil ainda são pouco utilizados, sendo necessários estudos aprofundados sobre a remoção não apenas de matéria orgânica carbonácea e nitrogenada, mas também dos chamados contaminantes emergentes, presentes nos esgotos. Sendo assim, torna-se necessário que se busque a remoção de fármacos e desreguladores endócrinos das águas residuárias, de forma a garantir que não sejam lançados no meio ambiente, podendo causar efeitos adversos aos organismos aquáticos e atingir águas de abastecimento humano. Esses compostos químicos podem ser encontrados em água superficial, subterrânea e até mesmo em água para consumo nas estações de tratamento de água, isto devido ao seu elevado consumo e, porque os sistemas de tratamento atualmente existentes, não permitem a remoção completa. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a redução dos micropoluentes encontrados em um sistema experimental de tratamento de efluentes domésticos junto à Casa do Estudante Universitário no campus da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), constituído por tanque séptico (TS) seguido de wetland construído de fluxo vertical (WCFV). Foi avaliada a redução de poluentes emergentes em quatro fases operacionais, com utilização de diferentes taxas de aplicação hidráulica e diferentes plantas (Heliconia psittacorum e Canna ssp.), denominadas Fases I, II, III e IV. A medição de vazão foi realizada em quatro pontos, utilizando medidores ultrassônicos e eletromagnéticos. Foram realizadas coletas de amostras de esgoto bruto, esgoto tratado no TS e esgoto tratado no WCFV para as análises físico-químicas e microbiológicas dos parâmetros DBO, DQO, série de sólidos, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato e temperatura. Foram realizadas no total 38 amostragens para determinação de micropoluentes utilizando UHPLC/MS-MS, incluindo: 17α-etinilestradiol, ácido acetilsalicílico, bisfenol A, cafeína diclofenaco, estriol, estrona, ibuprofeno, paracetamol e progesterona, entre janeiro de 2016 e julho de 2017. Foi possível detectar no esgoto bruto em 100% das amostragens os poluentes: cafeína, ibuprofeno e paracetamol. A eficiência de redução de poluentes emergentes foi relativa de acordo com a operação e a sazonalidade. As maiores reduções dos parâmetros clássicos e de poluentes emergentes ocorreu na fase operacional IV, utilizando a estratégia de recirculação de 50% dos efluentes, com TAH = 90 L m2 d-1 e a planta Canna ssp. Apesar das maiores remoções obtidas na fase IV, não foi observada diferença estatística significativa em comparação com a fase I. Entretanto, a fase IV destaca-se pelo bom desenvolvimento da Canna x generalis e da Canna indica, em comparação à Heliconia psittacorum, dentre outros pontos importantes, como a ocorrência maior de nitrificação utilizando 50% de recirculação, conforme determinado em pesquisa prévia neste mesmo experimento. A redução média de cafeína e paracetamol na Fase IV foi de 99,2 e 86,3%, respetivamente. Devido à forma de operação do WCFV, com TDH baixo, não houve relação significativa entre as reduções de cafeína, ibuprofeno e paracetamol com as temperatura das amostras do WCFV. O sistema experimental de tratamento de esgotos composto por tanque séptico e wetland construído fluxo vertical apresentou altas eficiências na redução de microcontaminantes na corrente líquida de esgoto doméstico, com destaque para a aplicação da recirculação de 50% dos efluentes ao TS. A reduções médias no sistema TS+WCFV obtidas foram de 86,3%, 83,3% e 91,6%, para cafeína, ibuprofeno e paracetamol, respectivamente. A redução de cafeína e paracetamol pela cloração foi de -36,0 e 75,4 %.
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