MONTEIRO, C. R. L. Análise da eficiência e confiabilidade em 56 estações de tratamento de esgotos localizadas na região metropolitana de Fortaleza. 2009. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-04-22T17:31:11Z
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Previous issue date: 2009-08-27 / Many Wastewater Treatment Plants (WWTPs) have serious design and / or operational problems that decrease efficiency levels and pollute the environment. Thus, it is important to have efficient and reliable WWTPs to meet the discharge standards. The purpose of this study was to analyze the efficiency and reliability of 56 wastewater treatment plants located in the Metropolitan Region of Fortaleza (MRF). About 13,100 data were evaluated, which were obtained from the Company of Water and Wastewater of Ceará (CAGECE). The data were from January 2005 to April 2009, divided in nine treatment technologies: septic tank (ST), septic tank followed by anaerobic filter (ST + ANF), septic tank followed by anaerobic filter and chlorination (ST + ANF + Cl), facultative pond (FP), facultative pond followed by a maturation pond (FP + MP), anaerobic pond followed by facultative pond and maturation pond (ANP + FP + MP), facultative aerated pond followed by facultative pond and maturation pond (FAP + FP + MP), UASB reactor (UASB) and finally UASB reactor followed by chlorination (UASB + Cl). To calculate the reliability of WWTPs and expected attendance percentage to accomplish effluent standards, a log-normal distribution was used. The average concentrations that the effluent from WWTP must have to meet the discharge standard were calculated for a given reliability level (95%), taking into account the coefficient of reliability (COR). The affluent values of pH, COD, TSS and TTC were compared to those typically found for this type of wastewater. The initial data analysis indicated problems in the monitoring frequency, inconsistencies and outliers, which were removed. The resulting data were used afterwards. The average efficiency values obtained in some technologies are lower than those of comparative literature, indicating operational problems. The highest efficiency values for COD, TSS and TTC were achieved with the technologies of ANP + FP + MP (91,4%), ANP + FP + MP (81.0%) and FAP + FP + MP (99.999%); the lowest efficiencies were obtained with ST + ANF (47.3%), ST (31.6%) and FP (95.36%), respectively. Regarding the coefficient of reliability calculation, the highest values for COD removal were obtained with the technologies of FAP + FP + MP (0.57) and UASB (0.57) and the lowest efficiencies were found with DD + ANF + Cl (0.40). For TSS, the best technologies were FAP + FP + MP (0.43) and FP (0.41) while the lowest CORs were obtained with ANP + FP + MP (0.26). The highest percentage values for accomplishing COD discharge standards were achieved with stabilization ponds, all above 98%, specially the technology FAP + FP + MP (99.9%). For TSS the highest percentages were also achieved with stabilization ponds, highlighting the technology of ANP + FP + MP (91%). The technologies of FAP + FP + MP and ANP + FP + MP provided the best efficiency values for COD, TSS and TTC, as well as the highest values of COR and percentages to accomplish discharge standards. / Diversas estações de tratamento de esgoto possuem sérios problemas de projeto e / ou operacionais os quais prejudicam o seu processo de tratamento e geram riscos de poluição dos recursos hídricos receptores. Assim, há a necessidade de tratamentos de esgotos cada vez mais eficientes e confiáveis para obedecerem aos padrões de descarte definidos em legislações ambientais cada vez mais restritivas. O objetivo do presente estudo foi analisar a eficiência e a confiabilidade de 56 estações de tratamento de esgotos situadas na Região Metropolitana de Fortaleza (RMF). Para tanto, foram avaliados cerca de 13.100 dados obtidos do monitoramento dos esgotos afluente e efluente às ETEs, durante o período de janeiro de 2005 a abril de 2009, as quais foram divididas em nove modalidades de tratamento, quais sejam: decanto-digestor (DD), decanto-digestor seguido de filtro anaeróbio (DD+FAN), decanto-digestor seguido de filtro anaeróbio e cloração (DD+FAN+Cl), lagoa facultativa (LF), lagoa facultativa seguida de lagoa de maturação (LF+LM), lagoa anaeróbia seguida por lagoa facultativa e lagoa de maturação (LAN+LF+LM), lagoa aerada facultativa seguida por lagoa facultativa e lagoa de maturação (LAF+LF+LM), reator UASB (UASB) e, por fim, reator UASB seguido de cloração (UASB+Cl). Para o cálculo da confiabilidade das ETEs e do percentual esperado de atendimento aos padrões de lançamento foi utilizada uma metodologia baseada em um modelo de distribuição log-normal dos dados, a qual determina concentrações médias que o efluente da ETE deve ter para obedecer aos padrões ambientais de lançamento para um determinado nível de confiabilidade (95%), levando em consideração o coeficiente de confiabilidade (CDC). Os valores afluentes de pH, DQO, SST e CTT foram comparados aos que são tipicamente encontrados para esse tipo de esgoto. Na avaliação inicial dos dados observou-se não haver freqüência de monitoramento, bem como, constatou-se a presença de inconsistências e outliers, os quais foram removidos. Os dados resultantes foram utilizados na seqüência da análise. Várias tecnologias de tratamento tiveram valores de eficiência inferiores ao que é registrado na literatura, indicando falhas operacionais no monitoramento das ETEs. Os maiores percentuais médios de remoção de DQO, SST e CTT foram alcançados pelas modalidades LAN+LF+LM (91,4%), LAN+LF+LM (81,0%) e LAF+LF+LM (99,999%) e os menores foram DD+FAN (47,3%), DD (31,6%) e LF (95,36%), respectivamente. Estes resultados mostram-se condizentes com os encontrados na literatura para todas as tecnologias de tratamento, exceto para remoção de SST por DD (31,6%) e DD+FAN (37,3%). No que se refere ao cálculo do coeficiente de confiabilidade foram obtidos para DQO os maiores valores pelas modalidades LAF+LF+LM (0,57) e UASB (0,57) e o menor valor para DD+FAN+Cl (0,40). Já para SST as tecnologias que se destacaram foram LAF+LF+LM (0,43) e LF (0,41) enquanto que o menor CDCs foi obtido por LAN+LF+LM (0,26). Os maiores percentuais esperados de atendimento às metas de descarte para DQO foram alcançados pelos tratamentos compostos por lagoas de estabilização, todos acima de 98%, destacando-se a tecnologia LAF+LF+LM (99,9%). Para SST os maiores percentuais obtidos também foram para as lagoas de estabilização, ressaltando a tecnologia LAN+LF+LM (91%). A tecnologia de tratamento DD foi a de menor percentual para DQO (1,2%) e para SST (2,0%). As modalidades de tratamento de esgotos domésticos LAF+LF+LM e LAN+LF+LM apresentaram um melhor desempenho considerando as eficiências médias de remoção de DQO, SST e CTT, como também maiores valores de CDC e percentuais esperados de atendimento às metas estabelecidas pela legislação.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/16482 |
| Date | 27 August 2009 |
| Creators | Monteiro, Carlo Rannyêr Lopes |
| Contributors | Santos, André Bezerra dos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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