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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2011.tde-19072011-103911
Documento
Autor
Nome completo
Humberto Carlos Ruggeri Junior
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2011
Orientador
Banca examinadora
Piveli, Roque Passos (Presidente)
Além Sobrinho, Pedro
Matsumoto, Tsunao
Pires, Eduardo Cleto
Von Sperling, Marcos
Título em português
Pós-tratamento de efluente de lagoa facultativa visando à remoção de nitrogênio amoniacal.
Palavras-chave em português
Filtro percolador
Lagoa facultativa
Lagoas de maturação
Lagoas rasas
Nitrogênio amoniacal
Resumo em português
Discute o pós-tratamento de efluente de lagoas facultativas visando à remoção de nitrogênio amoniacal. Para isso, foram utilizadas unidades terciárias em escala piloto. A escolha do tipo de unidades para o pós-tratamento do efluente levou em consideração a questão do baixo custo e simplicidade de operação. Desta forma, para o estudo, fez-se opção por lagoas rasas e filtros percoladores como unidades de pós-tratamento. O objetivo principal do trabalho foi associar as taxas de aplicação superficial e volumétricas com as remoções de nitrogênio amoniacal nessas unidades. Para lagoas em escala piloto, foram adotadas profundidades de 0,5 m e 1,0 m. As lagoas rasas foram submetidas a diferentes taxas de aplicação e TDH. Para os filtros percoladores, foram escolhidos dois materiais diferentes como meio suporte, pedra britada e anel plástico. Os filtros foram submetidos a diferentes condições operacionais. Para os dois tipos de unidades complementares de tratamento, foram verificados os efeitos das condições ambientais sobre as eficiências de remoção. Na lagoa de 0,5 m foram observadas concentrações de nitrogênio amoniacal abaixo de 20 mg-N/L para tempos de detenção de 5 dias e taxas de aplicação superficial de 50 kgDBO/ha.d. Na lagoa de 1,0 m, concentrações de nitrogênio amoniacal abaixo de 20 mg-N/L só foram possíveis com taxas de aplicação de 50 kgDBO/ha.d e TDH de 10 dias. A lagoa de 0,5 m apresentou uma eficiência maior na remoção de nitrogênio amoniacal do que a lagoa de 1,0 m. Os efluentes dos filtros apresentaram concentrações de nitrogênio amoniacal acima de 20 mg-N/L com taxas acima de 0,20 kgDBO/m³.d. Para taxas de aplicação hidráulica acima de 18 m³/m².d e 0,70 kgDBO/m².d houve o encerramento do processo de nitrificação nos filtros. Os valores de pH e as concentrações de NH3 no efluente da lagoa facultativa submeteram os filtros a operar dentro da faixa de inibição da nitratação, devido ao NH3, sendo observadas concentrações significativas de nitrito no seu efluente. Os filtros percoladores não foram adequados como unidades de pós-tratamento de efluente de lagoa. Embora as lagoas rasas não tenham atendido aos aspectos de múltiplas qualidades do efluente, elas foram mais adequadas ao pós-tratamento de efluente de lagoa facultativa do que os filtros percoladores.
Título em inglês
Post treatment of facultative pond effluent aiming removal of ammonia nitrogen.
Palavras-chave em inglês
Ammonia nitrogen
Facultative pond
Maturation ponds
Shallow pond
Trickling filter
Resumo em inglês
This study discusses the post treatment of effluent ponds aiming at removing the ammonia nitrogen. To this end, tertiary units were used in a pilot scale. The choice of units for the post treatment of the effluent took into consideration the issue of low cost and simplicity of operation. Thus, for this study, we chose shallow ponds and trickling filters as post-treatment units. The main objective of this study was to associate the superficial and the volumetric application rates with the removal of ammonia nitrogen of these units. For the ponds on a pilot scale, two depths were adopted: a pond of 0.5 m and another one of 1.0 m depth. The shallow ponds were subjected to different loading rates and HRT. For the trickling filters, two different kinds of materials were chosen as a medium support: crushed stone and plastic ring. The filters were also subjected to different operating conditions. For both types of additional treatment units it was observed the effects of the environmental conditions on the removal efficiencies. In the pond of 0.5 m depth, it was observed concentrations of ammonia nitrogen below 20 mg-N/L for detention times of 5 days and superficial application rates of 50 kgBOD/ha.d. In the pond of 1.0 m depth, concentrations of ammonia nitrogen below 20 mg-N/L were only possible with application rates of 50 kgBOD/ha.d and HRT of 10 days. The 0.5m-depth pond showed a better efficiency in the removal of ammonia nitrogen than then1.0m-depth pond. The filters had concentrations above 20mg-N/L with rates above 0.20 kgBOD/m³.d. For hydraulic application rates above 18m³/m².d and 0.70kgBOD/m².d there was the cessation of the nitrification process in the filters. The pH values and the concentrations of NH3 in the effluent of the facultative pond made the filters operate within the range of inhibition of nitration, due to the NH3, and it was observed significant concentrations of nitrite in the effluent of the filters. The trickling filters were not suitable as units of post-treatment pond effluent. Although the shallow ponds have not met the multiple aspects of quality of the effluent, they were more adequately for facultative pond effluents post-treatment than trickling filters.
 
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Data de Publicação
2011-08-03
 
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