Influence of blade height and turbidity of swine wastewater in solar disinfection system

Este trabalho foi desenvolvido na Unidade de Tratamento de Água Residuária de Suinocultura do Departamento de Engenharia Agrícola, pertencente à Universidade Federal de Viçosa, em Viçosa, MG. As coordenadas geográficas são 20º 45 de latitude sul e 42º 51 de longitude oeste e altitude de 651 m, no período de agosto de 2010 a fevereiro de 2011. Os objetivos foram: a) determinar a altura da lâmina de água residuária de suinocultura no reator solar que atenderá aos padrões de qualidade aceitáveis para o reuso do efluente na limpeza de granjas e na fertirrigação de culturas; b) quantificar a energia necessária para desinfecção da água residuária de suinocultura; e c) avaliar oefeito da turbidez no processo de desinfecção. O experimento foi montado num esquema fatorial 3x4, sendo utilizados três tipos de afluentes em um fator e quatro lâminas, no delineamento inteiramente casualizado com três repetições de cada combinação de fatores. Os tipos de afluentes foram caracterizados de acordo com as etapas de tratamento. Assim, o afluente bruto foi definido como do tipo 3, caracterizado por não ser submetido a nenhum tratamento. O afluente provindo do sedimentador foi definido como do tipo 2, por ser submetido ao tratamento composto por um sedimentador. O afluente provindo do biofiltro foi definido como do tipo 1, por ser submetido à etapa de tratamento do sedimentador e posteriormente ao biofiltro. As lâminas utilizadas nos reatores solares foram de 10, 20, 30 e 40 cm. Utilizaram-se 12 reatores solares e um tipo de efluente por vez. O experimento aconteceu em forma de batelada, com duração de 72 h. Os reatores solares recebiam os respectivos afluentes durante o período noturno, e após as 72 h eram retiradas amostras de cada reator para a obtenção dos valores de pH, condutividade elétrica, temperatura do efluente, turbidez, coliformes totais e Escherichia coli. Os valores de temperatura do ar, umidade relativa do ar, velocidade do vento e radiação solar foram obtidos de uma estação meteorológica automática instalada no local do experimento. Os resultados permitiram concluir que: a) Em reator solar, a altura da lâmina recomendada para a desinfecção de água residuária de suinocultura com turbidez de até 82 UNT, com três dias de exposição à radiação solar (média de 61,68 MJ m-²), é de até 23 cm, para se atingir um nível adequado e ser utilizada na agricultura como fertirrigação, seguindo-se os parâmetros recomendados pela OMS (categoria A água: Escherichia coli <1.000 NMP/100 mL); b) para garantir a eficiência no processo de desinfecção nos reatores solares, é fundamental a utilização de um pré-tratamento da água residuária de suinocultura, e quanto maior a turbidez dessa água, menor a sua eficiência no processo de desinfecção.This work was developed in Unit Sewer Treatment Plant Pork Industry, Department of Agricultural Engineering, belonging to the Federal University of Viçosa, MG. The geographical coordinates are 20 ° 45 'south latitude and 42 ° 51' west longitude and altitude of 651 m, from August 2010 to February 2011. The objectives were to: a) determine the height of the blade swine wastewater in the solar reactor, which meet acceptable quality standards for effluent reuse in cleaning farms and crops fertigation b) quantify the energy required for disinfection Swine wastewater and c) evaluate the effect of turbidity on disinfection process. The experiment was arranged in a 3x4 factorial design, which used three types of tributaries on one factor and four blades, in a completely randomized design with three replications for each combination of factors. The types of tributaries were characterized according to the processing steps. Thus, the influent crude was defined as type 3, characterized by not being subjected to any treatment. The influent coming from the settler was defined as type 2, being subjected to treatment by a compound settler. The influent coming from the biofilter was defined as type 1, for being subjected to treatment step of biofilter and then to settler. The blades used in solar reactors were 10, 20, 30 and 40 cm. A total of 12 solar reactors and a type of effluent at a time. The experiment took place in a batch fashion with a duration of 72 hours. The solar reactors received their tributaries during the night and after 72 hours were sampled from each reactor to obtain the values of pH, electrical conductivity, temperature of the effluent turbidity, total coliform and Escherichia coli. The values of air temperature, relative humidity, wind speed and solar radiation were obtained using an automatic weather station installed at the experimental site. The results showed that: a) solar reactor, the blade height recommended for disinfection of swine wastewater with turbidity up to 82 NTU, with three days of exposure to solar radiation (average of 61.68 MJ m - ²), is up to 23 cm, to achieve an adequate level to be used in agriculture as fertigation, following the parameters recommended by WHO (category A - Water: Escherichia coli