Caracterização e comportamento de uma série de lagoas de polimento tratando esgotos sanitários - Rios, Endrik Nardotto (2007)
Apresentam-se neste trabalho, conduzido em Viçosa MG, os resultados de cerca de cinco anos de monitoramento de um sistema de tratamento de esgotos sanitários composto por um conjunto reator UASB + biofiltro aerado submerso (escala real), seguido de uma série de três a quatro lagoas de polimento / maturação (escala piloto), rasas (h ≤0,90 m) e com flexibilidade operacional em termos de variações de altura de lâmina e tempo de detenção hidráulica. O sistema de lagoas absorveu bem as oscilações de desempenho do sistema de pré-tratamento (UASB + BF) e a remoção complementar de matéria orgânica deu-se, essencialmente, na primeira lagoa da série, alcançando eficiências médias de 12 a 50% de remoção de DBO total e 50 a 60% de DQO filtrada. O padrão de lançamento da legislação do estado de Minas Gerais (60 mg DBO / L) foi atendido, na maioria das vezes, no efluente da primeira lagoa e, quando não, no da segunda. A terceira e a quarta lagoas praticamente não atuam na remoção de DBO e DQO. Os resultados sugerem que o principal mecanismo de remoção de nitrogênio no sistema de lagoas seja a volatilização de amônia. O sistema bem absorveu o incremento de amônia no sistema de pré- tratamento promovendo um decréscimo gradual e intenso ao longo da série, alcançando remoção da ordem de 60 - 90%. Dentre as condições sob as quais operaram as lagoas experimentais, o padrão de lançamento de amônia da legislação brasileira (20 mg NH3 / L) e critérios mais rigorosos de qualidade da água para piscicultura (2 mg NH3 / L), seriam alcançados com tempos de detenção hidráulica em torno de 15 e 35 dias, respectivamente. Por outro lado, a remoção de fósforo mostrou-se limitada. Ao longo de todo o período de estudo, no sistema UASB + BF (essencialmente no UASB), em média, a remoção de E.coli foi de cerca de 0,5 unidades logarítmicas, seguida de um acentuado decaimento ao longo da série de lagoas. Sob as condições desses experimentos, os critérios da OMS para a irrigação irrestrita (103 E.coli / 100 mL) seriam alcançados com cerca de 17 dias de tempo de detenção hidráulica; os critérios para a irrigação restrita e para a utilização de efluentes em piscicultura (104 E.coli / 100 mL) dentre 11 dias. Esses resultados confirmam a elevada capacidade de lagoas de polimento / maturação rasas na remoção de nitrogênio e de organismos indicadores (E.coli), com pleno potencial de atendimento do padrão de lançamento de amônia em corpos receptores e de alcance das recomendações da Organização Mundial da Saúde de qualidade bacteriológica para a utilização de efluentes em irrigação. Os resultados fornecem ainda importantes subsídios para a concepção e projeto de sistemas de lagoas de polimento: relação temperatura do ar e temperatura da água, coeficientes de remoção de matéria orgânica, coeficientes de remoção de nitrogênio, coeficientes de decaimento bacteriano, suas respectivas variações ao longo da série de lagoas, valores de pH, faixas adequadas de taxas de aplicação hidráulica superficial, de profundidade e de tempo de detenção hidráulica. Os valores de pH mantiveram-se sempre acima de 7,0 em toda a coluna líquida e, à meia profundidade, acima de 7,5. Registram-se os seguintes incrementos médios de pH, medido à superfície e à meia profundidade, na série de lagoas: (i) lagoa 1 para a lagoa 2: 3 - 5%; (ii) lagoa 2 para lagoa 3: 5 - 7%; (ii) lagoa 3 para lagoa 4: sem incremento - 2%. Coeficientes de remoção de amônia revelaram-se sensivelmente constantes ao longo da série de lagoas, calculados em torno de 0,0058 d-1.. Os coeficientes de decaimento bacteriano (E.coli) foram, em geral, bastante elevados e crescentes ao longo da série de lagoas: valores médios de 0,98 d-1 na primeira lagoa e incrementos de 13% da lagoa 1 para a lagoa 2 e de 22% da lagoa 2 para a lagoa 3; a inclusão de uma quarta lagoa à série parece não mais contribuir com remoção adicional.