Evaluation of a UASB wastewater system treatment, followed by an overland system in the removal of N and P and the solar radiation disinfection system SODIS

O objetivo deste trabalho foi avaliar um sistema de tratamento de esgoto doméstico, constituído por sistema preliminar, seguido por reator UASB e rampa de escoamento superficial cultivada com gramínea Tifton 85, durante um ano; analisar o balanço de nutrientes na rampa de escoamento superficial e avaliar o desempenho do reator SODIS, para desinfecção do efluente do sistema. Foram coletadas amostras, a cada 30 a 35 dias, do afluente e efluentes do UASB e da rampa de escoamento superficial, da gramínea, do solo, nas profundidades 0-15 cm e 15-30 cm, e do nitrogênio volatilizado. No reator UASB as eficiências foram: DBO 95 e 86%, DQO 93 e 88%, NTK 40 e 31%, N-org de 85% e 79%, alcalinidade total 193 mg.L-1 e 202 mg.L-1, sulfetos 92% e 80%, SS 97% e 91%, respectivamente, para as estações chuvosa e seca. Na rampa de escoamento superficial, obtiveram-se eficiências de: DBO 62% e 85%, DQO 71% e 72%, ST 6% e 21%, N-org 14% e 35%, NTK 46% e 54%, N-NH3 48% e 21%, PT 46% e 46%, E. coli 1 unidade log e 2 unidades log, nas estações chuvosa e seca, respectivamente. Não foi observado deslocamento dos elementos analisados na camada de 0 a 30 cm do solo. Verificou-se redução do NTK e acréscimo do NO3 - ao longo da rampa. A volatilização de nitrogênio foi de 0,42 e 0,36%, nos período chuvoso e seco, respectivamente. Houve redução de 55% do Pt no efluente da rampa, demostrando a capacidade de remoção deste elemento pela gramínea. Os valores de proteína bruta na forrageira variaram de 13 a 22 %. Foram avaliadas as laminas de 15, 20 e 25 cm no sistema piloto (SODIS) instalado após o sistema de escoamento superficial, cujo afluente apresentava turbidez média de 26 NTU, SST de 23 mgL-1 e concentrações de E. coli de 105 e 107 NMP 100ml-1. Observou-se que, na estação chuvosa, nas 24 horas de exposição à radiação solar (25 MJm-2) ocorreu remoção de aproximadamente 4 Unidades logarítmicas de E. coli e na estação seca 2 unidades logarítmicas de E. coli com 10 MJm-2 . A redução da população de E. coli é menor para maiores lâminas do efluente no SODIS. Não houve redução de ovos de helmintos no efluente da rampa após 24 h de exposição à radiação solar.The objective of this study was to evaluate a wastewater treatment system consisting of a primary system, followed by UASB and an overland flow system cultivated with grass Tifton 85, during one year; to analyze the balance of nutrients in the overland flow system and to evaluate the performance of a solar radiation wastewater disinfection system - SODIS. Every 30 to 35 days samples of the influent and the effluent of the UASB, the overland flow system, the grass, the soil, at the depths 0-15 cm and 15-30 cm, and the volatilized nitrogen were collected. It was found that the UASB efficiencies were: BOD 95 and 86%, COD 93 and 88%, NTK 40 and 31%, N-org 85% and 79%, total alkalinity of 193 and 202 mg.L-1, , sulfides 92% and 80%, and SS 97% and 91%, respectively, for the rain and te dry seasons. The overland flow system presented the following efficiencies: BOD 62 and 85%, COD 71 and 72%, ST 6 and 21%, Norg 14 and 35%, NTK 46 and 54%, N- NH3 48 and 21%, PT 46% and 46%, E. coli 1 log unit e 2 log unit, for the rain and the dry seasons, respectively. There was no movement of the elements studied along the first 30 cm of soil. The TKN reduced and the NO3 - increased along the ramp of the overland flow system. The nitrogen volatilization was 0,42% and 0,36%, for the rain and the dry seasons, respectively. There was a reduction of 55% of the Pt in the overland flow system, showing the capacity of Pt absorption for the grass. The grass protein ranged from 13 to 22%. The depths of 15, 20 and 25 cm were tested in the pilot solar radiation disinfection system (SODIS). The wastewater presented an average turbidity of 26 NTU, TSS of 23 mg / L, and 105 to 107 NMP/100ml of E. coli. In the rain season, with a 24 hours of exposure to solar radiation occurred a removal of approximately 4 log of E. coli, when the daily average solar radiation was 25 MJ/m2. In the dry season, after 24 hours of solar exposure approximately 2 log of E. coli was removed, for an average solar radiation of 10 MJ/m2. The E. Coli population reduction was higher for lower depths e the SODIS. The SODIS was not effective to remove the helminthes eggs.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio