Tipo de trabalho: Tese de Doutorado

Instituição: Instituto de Engenharia da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp/SP)

Ano: 2006

Autor: Marcelo Jacomini Moreira da Silva 

Resumo:
O presente trabalho demonstra a viabilidade de melhoria da qualidade do efluente doméstico tratado com a utilização da filtração lenta precedida de pré-filtração e comparou a eficiência desinfecção deste por meio de cloração, radiação ultravioleta e radiação solar (SODIS) em fluxo contínuo Instalou-se no campo experimental da FEAGRI-UNICAMP uma unidade piloto constituída de um pré-filtro de pedregulho em camadas com fluxo ascendente cujo efluente é destinado à dois filtros lentos com meio filtrante composto de areia com 40cm de espessura e 3 camadas de mantas sintéticas não tecidas instaladas no topo da camada de areia. Num dos filtros foi inserida ainda, uma camada de 10cm de espessura de carvão vegetal granulado e para a desinfecção os três sistemas de desinfecção em paralelo O pré-filtro de pedregulho apresentou eficiência de remoção de sólidos em suspensão de 22,5%, de turbidez 22,8%. Atenuou ainda, os picos de concentração de sólidos em suspensão e turbidez no efluente, garantido ao afluente dos filtros lentos menor variabilidade das suas características qualitativas. Os filtros lentos, com e sem carvão granulado, tiveram comportamentos semelhantes com relação a evolução da perda de carga, sendo o valor médio inicial de 6,2cm no filtro lento somente com areia e manta não tecida e 7,1cm no filtro lento com areia, carvão e manta não tecida. A duração média das carreiras de filtração foi de 40dias. A cloração foi realizada por um bomba dosadora que fornecia ao efluente uma dose e 5mgl-1 de hipoclorito de sódio, aplicada numa caixa com chicanas que mantinha um tempo de detenção hidráulico superior à 30min. O reator UV utilizado foi do tipo tubular com uma lâmpada bactericida submersa, adquirido de catalogo comercial sem qualquer alteração. O reator SODIS de fluxo contínuo foi construído na própria instituição de pesquisa, constituindo de um canal longo de seção retangular, de base metálica, laterais e cobertura de acrílico incolor, com tempo de detenção hidráulico de 4h e lâmina d’água de 7cm. Os resultados mostraram que a utilização do carvão ativado proporciona melhor remoção das impurezas, avaliadas pelos parâmetros adotados. As eficiências de remoção no filtro lento somente com areia e manta e do filtro lento contendo areia carvão e manta não tecida foram, respectivamente: 28% e 36% para sólidos em suspensão, 33% e 43% para turbidez, 26% e 39% para cor aparente, 57% e 74% para coliformes totais e 70% e 73% para E.coli. Os valores obtidos mostram que a radiação ultravioleta atinge eficiência próxima a cloração sendo um processo alternativo com menor risco de formação de produtos carcinogênicos, como os trialometanos. A radiação solar (SODIS) não atingiu valores adequados, uma vez que a temperatura no efluente não chegou à 50ºC, durante o período de estudo, indicando a necessidade de se realizar algumas alterações na concepção do reator para se obter um processo em fluxo contínuo com resultados tão eficazes como o SODIS em batelada. Problemas relativos a grande proliferação de algas no reator SODIS em fluxo contínuo também foi observado e que contribuiu para uma baixa eficiência do mesmo, deve também ser foco de estudos futuros. Concluiu-se que a utilização de tais tecnologias, além de serem de custo baixo e de simples operação e manutenção, confere ao efluente melhores características físicas e biológicas, sendo possível ainda aumentar esta eficiência com a utilização de carvão granulado e modificações construtiva nos equipamentos. O sistema avaliado se presta ainda para adequar a água para o reúso em atividades que não exijam qualidade potável. Ressalta-se ainda a não utilização de qualquer insumo químico durante o tratamento do efluente, tornando o processo aplicável em comunidades cuja infra-estrutura é precária.