DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA INTEGRADO WETLANDS CONSTRUÍDOS DE FLUXO LIVRE (WCSFL) + WETLAND CONSTRUÍDO DE FLUXO VERTICAL (WCFV) COM OZONIZAÇÃO NO TRATAMENTO DE EFLUENTE URBANO

Resumo

Foi desenvolvido e avaliado um sistema combinado de reatores anaeróbios (RAs), wetlands construídos (CWs) e unidade de ozonização operando em fluxo de batelada e em escala semi-piloto para o tratamento e reutilização de efluentes urbanos. Os RAs consistiram de 4 frascos de PEAD de 100 L cada (1 tanque de decantação e 3 biorreatores), alimentados com efluente bruto bombeado da estação de tratamento de efluentes - tanque de equalização da Estação de Tratamento de Efluentes - ETE da Universidade de Santa Cruz - Campus Santa Cruz do Sul -RS. As operações foram feitas em um total de 7 dias com recirculação semanal do efluente, a uma taxa de 1m³h^-1. Posteriormente, o efluente foi alimentado em três wetlands construídos com Fluxo Híbrido, sendo sequenciais e vegetadas com H. grumosa, Salvinia natans, Pistia stratiotes e Lemna gibba.  A etapa de ozonização foi feita por borbulhamento em um reator de 1,4 L ao longo de uma hora com taxa de aplicação de 160 mg O₃.h^-1. Para H. grumosa, construiu-se filtro flutuante de macrófitas utilizando EVA para suportar a parte aérea, enquanto seu sistema radicular permaneceu permanentemente imerso no efluente. O wetland construído com um fluxo alternado e com suporte flutuante foi concebido em caixa compartimentada por defletores dispostos verticalmente. Isto foi feito visando a criação de regiões óxicas e anóxicas, sendo esta caixa inicialmente vegetada com as macrófitas flutuantes (P. stratiotes e Lemna gibba). A última caixa de wetlands construídos, classificada como um fluxo vertical com fundo saturado foi a única com a presença de substrato. A camada inferior (15 cm) foi preenchida com seixos para facilitar a drenagem, enquanto a camada superior (25 cm) foi preenchida com brita número 2 para apoiar o desenvolvimento de macrófitas e filtração dos efluentes. Esta unidade foi vegetada apenas com H. grumosa, com densidade de 24 plantas por  m^-2. A alimentação dos efluentes foi realizada com garfo de PVC perfurado para promover a distribuição uniforme do líquido na superfície do substrato. A altura do efluente foi controlada para evitar a presença de lâmina d’água acima do substrato. Então, a zona saturada teve em média 40 cm de altura. Já o gerador de ozônio foi da marca RADAST 2C, gerando O3 por efeito Corona com a capacidade de geração ajustada para até 240 mg O₃.h^-1 alimentando com ar atmosférico através de bomba nebulizadora (60 L.h^-1) e uso de pedra porosa para promover o borbulhamento e melhor difusão do O₃ no efluente. As determinações de ozônio foram realizadas com o método iodométrico. O sistema integrado foi eficiente na remoção de matéria orgânica, nitrogênio, cor , bem como, na desinfecção e  detoxificação (ecotoxicidade aguda), que passou de uma condição de moderadamente tóxico para não tóxico. A ozonização proporcionou uma remoção de cor significativa (absorbância de 420 nm) e um aumento do pH. Os padrões de emissão para efluentes domésticos previstos na resolução CONSEMA 355/ 2017 foram atingidos, estando o efluente adequado para descarte. A pesquisa mostrou também potencial adequação para o tratamento de efluentes hospitalares, os quais têm características semelhantes aos estudados. A potencialidade de reuso está enquadarada como classe 3 em acordo com a ABNT 13969.