Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Hidráulica). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3345939 bytes, checksum: 93e59e516029edded877772a287bd2f7 (MD5) Previous issue date: 2014-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / There are many technologies that seek efficient and cost compatible solutions to minimize the problem caused by sewage discharge. In cases of low density of occupation, or in peri-urban communities, where a sewerage system is difficult to implement, individual solutions can work satisfactory and economically. The septic tank has been the main alternative solution adopted to overcome the absence of sewerage and complementary treatment of their wastewater through anaerobic filters is a combined system that can achieve good removal efficiencies of biodegradable organic matter. However, these onsite systems are assumed to be implemented at generation effluent site, being subject to more pronounced peak flow than large systems, due to the proximity that they are installed from the sewage sources. The objective of this study was to evaluate the influence of flow attenuation on the performance of anaerobic filters treating tank septic effluents. It was conducted a comparative study between two identical filters filled with granite rocks, being only one of them, filter 1, preceded by a device that provides limitation of peak flows. These filters were installed in parallel and fed with septic tank effluent. Flow and physico-chemical parameters monitoring of the effluents was done over one year. During this period, the inclusion of a restriction peak flow chamber, preceding filter 1 provided an average reduction in peak flow of 48.6%, however, this did not significantly influence the removal efficiency of COD, BOD5, turbidity, settable solids, SS and VSS. Both filters have provided good results in the removal of organic matter and solids. The removal efficiencies of filter 1 were 32.8% for BOD5, 43.3% for COD, 49.8% for turbidity, 97.8% for settable solids, 56.2% for SS and 54.7% for SSV. For filter 2, the removal efficiencies were 31.5% for BOD5, 40.3% for COD, 45.1% for turbidity, 86.7% for settable solids, 52.3% for SS and 50.9% for VSS. Therefore, it can be concluded that, although the literature on the subject points to an interference of hydraulic loads on the reactor efficiency, in case of biomass adapted to another flow regime than those found in the present study, and biofilters fed by higher organic loads than those studied in this research, variations of spontaneous flow from the use of toilet facilities found in this present study, do not significantly influence the treatment efficiency of anaerobic filters fed with an average COD concentration of 192 mg/L. In addition, the inclusion of the restriction peak flow device, in fact increased the filter clogging occurrences, so that its adoption is not recommended. / São muitas as tecnologias que buscam soluções eficientes e de custo compatível para minimizar o problema gerado pelo lançamento de efluentes. Em casos de baixa densidade de ocupação, ou ainda de comunidades periurbanas, onde um sistema coletivo de esgotamento sanitário é de difícil implantação, as soluções individuais podem funcionar satisfatória e economicamente. O tanque séptico tem sido a principal solução alternativa adotada para suprir a inexistência de rede de esgotamento sanitário e o tratamento complementar de seu efluente através de filtros anaeróbios constitui um sistema combinado que pode atingir boas eficiências de remoção de matéria orgânica biodegradável. Entretanto, para estes sistemas individuais pressupõe-se implantação no local de geração do efluente, estando, portanto, sujeitos a picos de vazão mais acentuados que os sistemas coletivos, devido à proximidade com que são instalados das fontes geradoras de esgoto. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da atenuação de picos de vazão na performance de filtros anaeróbios pós tanques sépticos. Efetuou-se um estudo comparativo entre dois filtros idênticos preenchidos com brita granítica Nº 4, sendo apenas um deles, o filtro 1, precedido por um dispositivo que proporciona limitação dos picos de vazão. Estes filtros foram instalados em paralelo e alimentados com efluente de tanque séptico. O monitoramento da vazão e de parâmetros físico-químicos dos efluentes foi feito durante um ano. Ao longo deste período, a inclusão da caixa limitadora de vazão antecedendo o filtro 1 proporcionou uma redução média na vazão de pico de 48,6%, entretanto, isto não influenciou significativamente a eficiência de remoção de DQO, DBO, turbidez, SSed, SS e SSV. Ambos os filtros propiciaram bons resultados na remoção de matéria orgânica e sólidos. As eficiências de remoção do F1 foram de 32,8% para DBO5, 43,3% para DQO, 49,8% para turbidez, 97,8% para SSed, 56,2% para SS e 54,7% para SSV. Para o filtro 2, as eficiências de remoção foram de 31,5% para DBO5, 40,3% para DQO, 45,1 % para turbidez, 86,7% para SSed, 52,3% para SS e 50,9% para SSV. Desta forma, pode-se concluir que apesar de a literatura relativa ao tema apontar para uma interferência da carga hidráulica sobre a eficiência do reator em casos de biomassas adaptadas a outros regimes de vazão que não os encontrados nesta presente pesquisa, e biofiltros alimentados por cargas orgânicas mais elevadas que as estudadas neste presente trabalho, variações de vazão espontâneas decorrentes do uso de instalações sanitárias não influenciam significativamente a eficiência do tratamento de filtros anaeróbios alimentados com concentração média de DQO de 192 mg/L. Paralelamente, a inclusão do dispositivo limitador de vazão, ainda aumentou a ocorrência de obstrução do meio suporte, de modo que pode-se concluir que o uso deste dispositivo não é necessário, podendo mesmo ser considerado indesejado.