Uso de traçadores para avaliação da hidrodinâmica de sistemas alagados construídos operando sob condições climáticas tropicais

Abstract

RESUMO:Sistemas alagados construídos (SACs) são, atualmente, importante opção para o tratamento de resíduos e controle da poluição pontual e difusa. O uso de SACs tem aumentado ano a ano, entretanto o nível de entendimento da hidrodinâmica do processo não tem crescido na mesma proporção. Traçadores fluorescentes apresentam-se como opção na determinação de curvas de distribuição de tempos de residência (DTR) e de parâmetros hidrodinâmicos, como número de dispersão e eficiência hidráulica. A pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar dois corantes (rodamina WT e fluoresceína sódica) na determinação das características hidrodinâmicas de SACs com escoamento subsuperficial, operando em região de clima tropical. Os tempos de residência experimentais (τ R ) para os SACs variaram entre 4,5 e 5,0 dias, e os parâmetros de modelos teóricos foram obtidos para cada sistema, indicando dispersões muito pequenas. Os SACs, que apresentavam relação comprimento/largura (L/B) de 24/1, comportaram-se como sistemas de escoamento próximo ao pistonado. Embora a massa total adicionada não tenha sido recuperada (a adsorção é um dos mecanismos de perda), a pesquisa indicou que a rodamina WT pode ser utilizada com resultados satisfatórios na avaliação do comportamento hidrodinâmico de SACs. PALAVRAS-CHAVE:comportamento hidrodinâmico, distribuição de tempos de residência, fluoresceína sódica, número de dispersão, rodamina WT, wetlands construídas. FLUORESCENT DYES FOR HYDRODYNAMIC EVALUATION OF CONSTRUCTED WETLANDS UNDER TROPICAL CONDITIONSABSTRACT: Nowadays, constructed wetlands (CW) systems are an important wastewater treatment option. Subsurface flow (SSF) constructed wetlands are one of the main types which are being used, and in researches, these systems dyes tracer experiments are an appropriate tool to determine residence time distribution (RDT) curves and parameters of hydrodynamic models, as a wetland dispersion numbers and hydraulic efficiency. The objectives of this paper are to evaluate and compare the performance of two fluorescent tracers (rhodamine WT and sodium fluorescein) on subsurface-flow CWs hydrodynamic characteristics determination. The cells were operated at actual hydraulic residence time (τ R ) of a 4.5 d ~ 5.0 d range and the parameters of theoretical models were obtained for each system, indicating very low dispersion. The CWs with length/widths ratio equals to 24 presented as plug flow near systems. Although the recovery of total amount was small (high absorption is one of the loss mechanisms during these types of studies), rhodamine WT is a suitable tracer in mesocosms SSF constructed wetland systems of study.

Estudo cinético da remoção de matéria orgânica de águas residuárias da suinocultura em sistemas alagados construídos cultivados com diferentes espécies de vegetais

“…Os parâmetros ajustados para a utilização do modelo matemático de cinética de primeira ordem modificado por BRASIL et al (2007), obtidos para dados coletados nos SACs, quando cultivados nos períodos de verão e outono/inverno, estão apresentados na Tabela 5. Como houve diferença significativa (p<0,15) entre os valores de k v ' para os períodos, os valores obtidos foram mantidos em dois grupos separados.…”

“…As amostragens do líquido em escoamento foram feitas entre fevereiro e setembro de 2005, tendo sido, neste período, efetuadas 3 coletas no verão e 8 coletas no período de outono/inverno. Como análise quantitativa dos dados, foram ajustadas, por regressão, equações matemáticas, utilizando-se do modelo de cinética de 1ª ordem, modificado por BRASIL et al (2007), tendo como função do tempo de retenção hidráulica, obtido a partir do valor de distância de percurso da água residuária nos SACs. Para tanto, foi utilizado o aplicativo Microcal Origin 8.0.…”

“…e o junco-manso (Eleocharis sp.). No Brasil, algumas avaliações têm sido feitas com o cultivo da taboa (BORGES et al, 2009), do capim tifton 85 (Cynodon spp.) (MATOS et al, 2008), da aveia-preta (Avena strigosa) (FIA et al, 2010) e do capim-elefante cv.…”

“…-1 , e TRH -tempo de retenção hidráulica, d. BRASIL et al (2007), em estudos em SACs cultivados com taboa, no tratamento de esgoto doméstico, verificaram que o modelo de remoção de 1ª ordem de matéria orgânica não se ajustou bem aos dados observados, uma vez que, segundo os autores, os valores de k v deveriam ser alterados ao longo do comprimento dos SACs, dado o aumento na resistência do material orgânico que permanece para ser degradado nas posições mais à jusante do tanque. Os autores propuseram, então, uma modificação no modelo matemático, tal como apresentado na eq.…”

“…Com a realização deste estudo, objetivou-se obter valores das constantes de reação de primeira ordem da equação proposta por BRASIL et al (2007), em SACs cultivados com diferentes espécies vegetais e operados em duas épocas do ano.…”