Eficiência de banhados construídos no tratamento de águas provenientes da drenagem urbana e no pós-tratamento de efluentes líquidos tratados por processo anaeróbio (reator UASB)

Abstract

As atividades humanas têm influência direta sobre a qualidade da água para diversos fins. Os efluentes secundários de tratamento anaeróbio e as águas de drenagem urbana necessitam de tratamento posterior para enquadramento às normas vigentes e evitar danos ambientais. A ecotecnologia tem sido indicada como uma alternativa de baixo custo e fácil manutenção para controle de diversos tipos de efluentes líquidos. Este trabalho tem por objetivo o estudo da eficiência de tratamento por banhados construídos (constructed wetlands) de fluxo horizontal subsuperficial para dois sistemas distintos: como pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio (UASB) em escala real na ETE Parque da Matriz em Cachoeirinha e como tratamento de águas provenientes da drenagem urbana mista contribuinte à Barragem da Julieta, local de captação de água (CORSAN) do município de Farroupilha. Em ambos os casos foram instalados 12 leitos (piscinas plásticas de 1.000 litros) com área superficial de 2,47 m² e substrato de areia. As espécies de macrófitas emergentes utilizadas foram Typha subulata e Zizaniopsis bonariensis, em diversas combinações e densidades. Em Cachoeirinha utilizou-se duas cargas hidráulicas no pós-tratamento de reator UASB: 3,3 cm/dia e 5 cm/dia. Nesse experimento só houve diferença significativa entre os tratamentos para os parâmetros nitrogênio amoniacal, nitrato e fosfato. Os sistemas vegetados apresentaram eficiência média para a remoção da DQO de 49 ,9% e 52,2%, nitrogênio amoniacal 46,9% e 38%, fosfato 76,2% e 62,8%, sólidos suspensos 59,8% e 63,7% (para, respectivamente, 3,3 cm/dia e 5 cm/dia). Dentre os metais analisados, a remoção de zinco para as duas cargas foi de 43,6% e 28,8% (respectivamente 3,3 cm/dia e 5 cm/dia). O aumento da carga hidráulica não resultou em uniformidade de observações. Os fatores que podem ter contribuído para esses resultados foram a saturação dos leitos e a maturidade da biomassa, que já estava em operação desde 1997. O experimento revelou ser a alternativa de banhados construídos como sendo eficiente para o pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbio. Comportamento diferente foi obtido para os banhados construídos tratando águas mistas provenientes da drenagem urbana mista de Farroupilha. Para carga única de 2,76 cm/dia, as eficiências de remoção nos sistemas vegetados foram: 88,4% para a DBOs, 56,6% para a DQO, 82,9% para o nitrogênio amoniacal, 50% para o nitrato, 90, 1 % para o fosfato, 55,3% para sólidos suspensos e 91,7% para o zinco. Os parâmetros significativos em V Farroupilha, onde existe uma diferença entre os sistemas vegetados e o controle, foram DBOs, ferro, nitrato e fosfato. Não houve diferenças significativas entre as espécies trabalhadas, mas a alternativa de banhados construídos para tratamento de drenagem urbana mista revelou ser satisfatória, atingindo os parâmetros de recuperação do recurso hídrico.

The human activíty have a straight influence on the quality of water for different uses. The secondary wastewater from sewage anaerobic treatment and the urban runoff and the urban waste need post-treatment in order to be inside the regulatory laws and to avoid environmental damage. Ecotechnology has been indicated as a low cost and easy maintenance alternative to control the different kinds of wastewater. The aim of this work is to study the efficiency of constructed wetlands with horizontal subsurface flow in two different process: as a post-treatment of UASB eflluent in a real scale at ETE Parque da Matriz in Cachoeirinha city andas treatment of urban runoff that provides water to barragem da Julieta, which is the local source of water in Farroupilha city. ln both cases it was installed 12 beds (plastic pool containing 1,000 liters each) with a superficial area of 2,47 m² and sand substrate. The emergent macrophytes species uses were Typha latifolia and Zizaniopsis bonariensis in different combinations and density. At Cachoeirinha was used two hydraulic loading rate 3,3 cm/day and 5 cm/day in the UASB reactor post-treatment. ln this experiment, just had significant differences between treatment for the N-NH₃ , nitrate and phosphate removal. The vegetable systems showed mean efficiency removal for DQO at 49,9% and 52,2%, N-NH₃ at 46,9% and 38%, phosphate 76,2% and 62,8%, SS 59,8% and 63,7% (for, respectively, 3,3 cm/day and 5 cm/day). Among the metals that were analyzed, the zinc removal for both hydraulic loading was 43,6% and 28,8% respectively. The increasing of the hydraulic load not influenced uniformly the observations. Some facts that could have contributed for such results were the substrate saturation and the biomass maturity that has been working since 1997. This experiment revealed to be an interesting option to use constructed wetlands for anaerobic post-treatment. A different behavior was taken in the constructed wetland treating urban runoff in Farroupilha. ln a unique load of 2,76 cm/day, the mean removal efficiency in vegetable systems were: 88,4% for BOD₅, 56,6% for COD, 82,9% for N-NH₃, 50% for nitrate, 90,1% for phosphate, 55,3% for SS and 91,7% for zinc. The most significant parameters were BOD₅, lron, Nitrate and Phosphate. There was no significant differences between macrophytes species used, but the option for constructed wetlands to treat urban runoff revealed satisfactory, achieving the parameters for source recovery.