Determinação de parâmetros de projeto e critérios para dimensionamento e configuração de wetlands construídos para o tratamento de água cinza

Abstract

A determinação de critérios próprios para dimensionamento e configuração de wetlands construídos (CW) tratando água cinza em unidades domiciliares é necessária, considerando os ajustes requeridos para se alcançar à eficiência desejada sem que isto implique em uma difícil operação e intensiva manutenção. O objetivo deste trabalho foi projetar um sistema de tratamento compacto usando CW para tratar a água cinza de uma residência e determinar se os critérios escolhidos para dimensionamento e configuração adotada foram apropriados. Alguns dos critérios levados em consideração foram: remoção desejada da demanda bioquímica de oxigênio (DBO5,20), sólidos suspensos totais (SST), substrato, controle de maus odores e aspecto ornamental. O sistema foi composto por: caixa de gordura (CG), tanque de sedimentação (TS), wetland construído de fluxo horizontal subsuperficial (CW-FH), sistema intermitente de abastecimento (TI) e wetland construído de fluxo vertical (CW-FV). Os resultados mostraram que a configuração sugerida, apesar de contrária ao usual e teoricamente subdimensionada para a unidade vertical, proporcionou a eficiência desejada. A performance global do sistema mostrou que a remoção de turbidez, SST, demanda química de oxigênio (DQO) e DBO5,20 alcançaram, em média, níveis acima de 90%, alcançando 98% para turbidez e DBO5,20. Este sistema foi suscetível a picos de fluxos que deterioraram temporariamente o desempenho do CW-FH, entretanto não afetaram o CW-FV que proveu ao sistema híbrido estabilidade para enfrentar tal variação. O tempo de detenção hidráulica (TDH) para o CWFH na faixa de 1,9 dias garantiu a estabilidade do sistema completo. Vale ressaltar que as unidades de pré-tratamento foram de fundamental importância para manter a estabilidade de funcionamento, pois sua periodicidade de limpeza foi fato essencial para que não houvesse problemas com mau odor e colmatação.

It is necessary to determine proper criteria for design and configuration for constructed wetlands (CW) treating greywater at household level, considering the required adjustments to reach the aimed efficiency, ensuring a simple operation and non-intensive maintenance. The aim of this work was to design a compact system using CW to treat greywater at household level and determine whether the chosen criteria and adopted configuration were appropriate. Some of the criteria taken into consideration were: removal of biochemical oxygen demand (BOD5,20), total suspended solids (TSS), media (substrate), bad odour control and ornamental aspect of the system. The system was composed of a grease trap (GT), sedimentation tank (ST), a subsurface horizontal flow constructed wetland (HF-CW), intermittent feeding system, and a vertical flow constructed wetland (VF-CW). The results showed that the suggested configuration, in spite of being the opposite of the usually adopted and also that the calculated VF-CW unit was undersized, provided the expected efficiency. The overall performance of the complete system showed that the removal of turbidity, TSS, chemical oxygen demand (COD) and BOD reached, in average, levels over 90% removal, reaching 98% for turbidity and BOD. Such system was susceptible to peak flows that temporarily deteriorated the performance of the CW-HF, however they did not affect the performance of the VF-CW which ensured the overall stability to the hybrid system. These conditions were achieved when a hydraulic retention time (HRT) of 1.9 days was kept for the CW-HF. It is worthy to mention that the pre-treatment units were crucial to maintain the stability of the system considering that the periodical cleaning was essential to avoid clogging and bad odour.