Comparação de modelos de degradação de matéria orgânica em sistemas alagados construídos tratando esgoto sanitário

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Soares, Bárbara Santos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Alagadiços - Escoamento; Biodegradação - Modelos matemáticos; Águas residuais - Purificação; Engenharia Agrícola
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/8205

Sistemas alagados construídos (SACs) são tecnologias utilizadas nos sistemas de tratamento descentralizado por serem eficientes, de pequeno custo e manutenção. A capacidade de um SAC em remover poluentes é função das suas características físicas, químicas e biológicas. Estas características e o desempenho do sistema podem ser descritos por meio de modelos matemáticos que podem auxiliar na compreensão de como se processa a remoção de poluentes e a dinâmica desta remoção no sistema. Os modelos mais comuns utilizados em projetos de SACs são aqueles que predizem um decaimento exponencial entre as concentrações de entrada e saída, sob condições permanentes do líquido residente. Para o desenvolvimento do presente trabalho foram utilizadas informações de 42 SACs de escoamento horizontal subsuperficial empregados no tratamento esgoto sanitário, operados em diferentes países, e avaliados quatro modelos: de primeira ordem, tipo sigmoidal, residual e de retardamento. O objetivo foi propor qual desses modelos representa melhor o decaimento de matéria orgânica em esgoto sanitário. Realizou-se o agrupamento dos dados (Cluster analysis) por meio das cargas orgânicas totais (COVt) aplicadas a cada SAC e comparou-se, dentro desses grupos, por meio dos valores do erro padrão da regressão (standard error of the regression – SE) qual modelo se destacou com melhor ajuste. O modelo que apresentou melhor ajuste para remoção de matéria orgânica em sistemas alagados construídos foi o modelo tipo sigmoidal, porém o coeficiente representativo do aumento da resistência de degradação do material orgânico (n), utilizado por esses autores para corrigir os valores do coeficiente de decaimento de matéria orgânica (k) ao longo dos SACs, continua sendo uma variável inexplicada. Buscou-se relacionar os valores de n, obtidos por meio dos ajustes matemáticos, com outras características imprescindíveis para projeto de SACs. A sua relação com o coeficiente k é inversamente proporcional, assim, um menor valor de n implica na redução da sua influência sobre a taxa de remoção de matéria orgânica; a mesma tendência é observada para a relação da COVt e de n, de modo que existe uma carga orgânica ótima na qual o SAC apresentará eficiência máxima; a relação entre o coeficiente n e o tempo de retenção hidráulica t h é proporcional, demonstrando que elevados valores de th, elevam a eficiência do sistema; já o aumento do número de dispersão (d) não tem influência sobre o comportamento do coeficiente n, possibilitando concluir que o tipo de escoamento do SAC não influencia nos valores de n, quando este é obtido por meio do modelo tipo sigmoidal para escoamento pistonado.