Eficiência do sistema de aeração em cascata no tratamento da água residuária da lavagem e descascamento/despolpa dos frutos do cafeeiro

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Eustáquio Júnior, Valdeir
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ; Mestrado em Engenharia Agrícola; UFV
• Palavras-chave em Português: Tratamento biológico; Oxidação; Resíduos orgânicos; Biological treatment; Oxidation; Organic waste; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/3577

Devido à falta de informações técnicas sobre o tratamento de águas residuárias utilizando o sistema de aeração em cascatas, objetivou-se com a realização deste trabalho estudar o desempenho desse sistema no tratamento de águas residuárias da lavagem e descascamento/despolpa dos frutos do cafeeiro (ARC). Além disso, procurou-se determinar o coeficiente de eficiência associado à aeração em cascatas, avaliar a incorporação de oxigênio dissolvido e a capacidade do sistema em remover matéria orgânica, macronutrientes (nitrogênio, fósforo e potássio) e compostos fenólicos da ARC. O experimento foi implantado e conduzido na Área Experimental de Tratamento de Resíduos do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa. O sistema de aeração em cascatas foi instalado em um talude com inclinação de 30° e com uma diferença de nível de 4,14 m. A cascata foi composta de 23 degraus, com altura, largura e comprimento de 0,18; 0,32 e 0,60 m, respectivamente. No final da cascata foi instalado um reservatório, com 2 m3 de volume, denominado recepção/detenção da ARC escoada na escada. Após ser submetida a um tempo de detenção de 3 horas, a ARC era transferida para outro reservatório denominado tanque de recirculação , de onde era recalcada para nova recirculação na cascata. Essa recirculação era feita 3 vezes ao dia e sob vazão constante de 1 L s-1. Durante os 30 dias de operação do sistema de tratamento foram utilizadas amostras de ARC coletadas em 3 diferentes ocasiões e, a cada 10 dias de operação do sistema, as mesmas eram trocadas. O experimento foi instalado seguindo um delineamento em blocos casualizados, esquema de parcelas subdivididas no tempo, consistindo de 3 blocos (3 amostras de ARC). Em relação à variável DBO, foram avaliados 6 tratamentos principais (locais de coleta da ARC na cascata) e 4 tratamentos secundários (tempo de recirculação da ARC: 0, 3, 6 e 9 dias), totalizando 72 unidades experimentais. No que se refere à análise das alterações na variável DQO, foram avaliados 6 tratamentos principais (locais de coleta da ARC na cascata) e 10 tratamentos secundários (tempo de recirculação: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9 dias), totalizando 180 unidades experimentais. Nesse caso, as unidades experimentais foram constituídas por amostras coletadas em cada dia, nos pontos pré-estabelecidos. Para estudar o decaimento da concentração de oxigênio dissolvido em função do tempo no tanque de recepção/detenção, um experimento à parte foi realizado em delineamento inteiramente casualizado com 6 repetições e 15 tratamentos (0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28 minutos). Nessa avaliação, as unidades experimentais foram as alíquotas de ARC amostradas a cada 2 minutos. Com a utilização do sistema de aeração em cascatas foi possível incorporar, em média, 0,2 mg L-1 de oxigênio a cada lance de 1 m de degraus na cascata. A máxima porcentagem de saturação de oxigênio na ARC foi de 19,4%, tendo sido obtida com o escoamento em lance de escada de 4 m. A alta concentração de material orgânico não permitiu que se detectassem grandes alterações na concentração de oxigênio dissolvido na ARC. O sistema constituído pela cascata de aeração apresentou coeficiente de eficiência de 0,078. O tempo de detenção ideal no tanque de recepção/detenção foi de 26 minutos. O sistema em operação proporcionou eficiência na remoção média de DQO de 28,9%. As remoções de sólidos totais, sólidos voláteis totais; sólidos suspensos totais, sólidos suspensos voláteis, nitrogênio total, fósforo total, potássio total e compostos fenólicos foram de 57,3; 71,6; 26,5; 17,2; 35,7; 62,5; 49,5 e 55,0%, respectivamente. A cascata de aeração mostrou ser uma importante alternativa para composição de sistemas de tratamento da ARC, tendo em vista que é um meio efetivo de tratamento aeróbio do material orgânico em suspensão.