Constructed wetlands for domestic wastewater treatment in a Mediterranean climate region in Chile

Background: Constructed wetlands are a promising, cheap and effective wastewater treatment in small communities. The studies on these systems have been reported mainly from cold, tropical or subtropical climate regions. In this work we constructed a pilot plant with six horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSF CWs) with a surface area of 2 m² and a depth of 0.6 m each, planted with Typha latifolia or Scirpus sp., and filled with gravel (G) or fine gravel (FG) of 2.8 and 1.2 cm of diameter respectively, continuously fed with raw domestic wastewater. This experimental setup was evaluated over 280 days for the removal of organic matter and nutrients in a Mediterranean climate, near Valparaíso, Chile. The removal of total COD, NH4+-N and PO4-3-P was calculated, in order to assess by analysis of variance the effect of initial pollutants concentration, air temperature (season) and plant/support combination on the wetlands performance. Results: The Scirpus/FG combination showed the highest average removal of total COD of about 59%, and Typha/FG shows the highest removal of NH4+-N and PO4-3-P (49 and 32%, respectively). Furthermore, the removal of organic matter was independent of influent concentration, while mildly dependent of the season, unlike nutrients removal that was dependent on these two parameters. Media, plant and the plant/media combination influenced positively organic matter, ammonia and phosphorous removal, respectively. Conclusions: Overall, the results demonstrate the potential of wetlands in treatment of wastewater in Mediterranean regions and show how these can help to improve the quality of water in domestic zones without high-throughput technologies.

Avaliação dos componentes da tarifa média e da estrutura de custos dos prestadores regionais de água e de esgoto do Sudeste brasileiro: um estudo baseado no SNIS 2010 / Evaluation of the components of the average tariff and cost structure of regional providers of water and sewer in southeastern Brazil: a study based on SNIS 2010

Esta dissertação analisa as tarifas médias e os custos dos Prestadores Regionais de Água e de Esgoto do Sudeste do Brasil. Foram aplicadas regressões múltiplas a variáveis selecionadas do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), referentes ao ano de 2010. Foi detectado o descolamento entre as tarifas e os custos dos serviços de esgotamento. Em média, as tarifas de esgoto foram identificadas como inferiores às dos serviços de água, apesar de apresentarem custos maiores. Adicionalmente, a diferenciação percebida entre os preços dos serviços de coleta e tratamento de efluentes foi ínfima, o que desincentiva o investimento neste último procedimento, essencial para a saúde da população e para a redução de impactos ambientais...

This dissertation made an evaluation of the average tariff and the cost structure of South-Eastern Brazil’s Water and Sewage Regional Companies (CESBs). Multiple regression models were applied, using Ordinary Least Squares (OLS) in sets of key variables selected from the Brazilian National System of Information in Sanitation (SNIS). The database refers to 2010. A gap was detected between sewage services’ tariffs and costs. On average, sewage tariffs were identified as lower than those of water services, even though their costs were perceived as higher. Additionally, the differentiation between the prices of the collection and the treatment of wastewater services was minimal, which discourages investment in the latter procedure, essential to the population’s health and to reduce environmental impacts...

Co-digestão anaeróbia de substâncias surfactantes, óleo e lodo de esgoto / Anaerobic codigestion of surfactants substances, oil and sludge of sewage

O objetivo deste trabalho foi investigar a viabilidade de se tratar conjuntamente substâncias surfactantes, óleo mineral e lodo de esgoto sanitário. Para todos os tratamentos foram analisadas as concentrações de matéria orgânica (DQO) afluente e efluente. O sistema experimental foi monitorado durante 150 dias e diariamente eram realizadas quantificações do volume e da composição do biogás produzido. Foram constatadas remoções de DQO filtrada média de 82 por cento aos 18 dias, e para DQO bruta em torno de 76 por cento para os seis tratamentos aos 100 dias de operação. A produção de metano observada durante o período experimental demonstrou que as diferentes concentrações de surfactantes presentes no sistema não se mostraram tóxicas o suficiente para inibir as bactérias metanogênicas.

The present work had as objective investigate the viability of treating, through processes anaerobic substances surfactants, mineral oil and sewage sludge. For all the treatments the concentrations of organic matter were analyzed (COD) influent and effluent. The experimental system was monitored for 150 days. The volume and composition of the produced biogas were daily quantificated. Removals of filtered COD average were verified from 82 percent to the 18 days and for raw COD around 76 percent for the six treatments to the 100 dias.de operation. The methane production observed during the experimental period demonstrated that the different concentrations of present surfactants in the system were not shown toxicant enough to inhibit the methanogenic bacterias.

Avaliação da adição de nitrato de amônia para redução de odor nos esgotos de Pereira Barreto-SP: reflexos na qualidade da água do reservatório de Três Irmãos, após dez anos de aplicação / Evaluation of the addition of ammonium nitrate to the sewer system in Pereira Barreto-SP, in order to reduce the odor: reflections upon the quality of the water in the Três Irmãos reservoir, after ten years of application

Avalia a alteração da água da região de lançamento dos efluentes domésticos no reservatório de Três Irmãos, em virtude da aplicação de nitrato de amônia, para controle de odor, na rede coletora de esgotos do município de Pereira Barreto desde 1996. Foram realizadas 6 campanhas , com frequência bimestral, no período de outubro a agosto de 2005. As amostras foram coletadas em seis pontos, sendo cinco no reservatório, e um na ETE-Pereira Barreto. Em cada estação no reservatório, as amostras foram tomadas à superfície, à meia profundidade e fundo. Obtiveram-se amostras de água e esgoto para análise de parâmetros físicos, químicos e hidrobiológicos. Para melhor avaliar a qualidade da água, como também do efluente final da ETE, foram efetuados o Teste de Postos com Sinais de Wilcoxon para pares combinados (método não-paramétrico), análise de componentes principais (ACP) e Análise de Agrupamento (Cluster). Os resultados mostram que os níveis de nitrogênio nitrato na água e no efluente final situaram-se bem abaixo do limite máximo estabelecido pelo CONAMA 357/05 para águas da Classe 2 (10mg/L) Conclui-se que a prática da adição de nitrato de amônia para reduzir os odores em rede coletoras de esgotos sanitários, sob o ponto de vista ambiental, não apresentou potencial para acarretar impacto negativo no corpo receptor, e que a região de estudo no reservatório é um ambiente bem oxigênado, inclusive nas camadas mais profundas, com baixos teores de turbidez e pH levemente alcalino, entretanto, com alta condutibilidade elétrica e elevadas concentrações de nutrientes (fósforo e amônia), principalmente no Período de verão. Este fato é devido à influência principalmente do esgoto domético que é lançado nesta área.

Estudo epidemiológico em localidade periurbana no Município de Guarulhos, SP: acesso ao saneamento e condições de saúde de crianças / Epidemiological study in periurban area of Guarulhos, SP: acess to sanitation and children's health

Introdução: Esse estudo foi realizado em área periurbana carente do Município de Guarulhos, SP, que passa por intensa ocupação e necessita de serviços urbanos como saneamento. A localidade é atendida pela Unidade Básica de Saúde Recreio São Jorge que conta com o Programa Saúde da Família. Objetivos: Associar as condições de acesso da população aos serviços de saneamento e a ocorrência de doenças diarréicas em crianças. Método: Trata-se de estudo transversal e ecológico, cujas informações provêm das fichas de acompanhamento das 817 crianças da localidade (Ficha C) e as fichas de cadastro (Ficha A) das respectivas famílias (728). A ocorrência de diarréia em crianças de 0 a 2 anos foi associada às variáveis ambientais: existência de tratamento domiciliar de água, tipo de acesso à água, tipo de esgotamento sanitário. As variáveis de condições de saneamento foram correlacionadas à ocorrência de diarréia por micro-área. Resultados: A cobertura de abastecimento de água das famílias é de 93,18 por cento, embora a intermitência do serviço seja freqüente. O uso de água de poços simultaneamente à rede pública é comum na localidade. Das famílias, 63,88 por cento tratam água no domicílio, por meio de cloração, fervura ou filtragem e apenas 42,72 por cento possuem sistema de coleta pública de esgotos.A variável de interação tipo de moradia construída em outros materiais que não tijolos e destino impróprio de esgoto sanitário apresentou associação no modelo de regressão com a ocorrência de doenças diarréicas (p<0,001). O coeficiente de correlação entre a ocorrência de diarréias e o tratamento de água no domicílio foi -0,395, confirmando a importância do tratamento de água domiciliar. Foi encontrada relação inversa entre a ocorrência de diarréia e a cobertura de coleta dos esgotos sanitários (-0,337). Os locais não servidos pela rede coletora de esgotos apresentaram maior número de fossas ou de lançamento de esgotos a céu aberto...

Importância do biossólido gerado no sistema de tratamento de esgoto por lodos ativados, enfoque para a cidade de Ribeirão Preto, São Paulo, Brasil / The Importance of Sludge Generated in the Sewage Treatment System by Activated Sludge in Ribeirao Preto, Sao Paulo, Brazil

O tratamento de águas residuárias tem assumido um papel de fundamental importância no que se refere aos aspectos de saúdepública e controle da poluição ambiental. Deve-se considerar que os elementos constituintes dos despejos urbanos e industriais, além dacarga microbiológica podem conter diversos poluentes químicos que afetam a saúde humana. Dentre os constituintes químicos destacam-se os metais pesados, que, sendo indevidamente removidos, poderão causar poluição significativa no corpo receptor, representandorisco para a saúde humana e ambiental. O presente trabalho tem como objetivo realizar uma reflexão sobre o Sistema de Tratamentode Esgoto por Lodos Ativados e sobre a importância da avaliação de metais pesados presentes no lodo gerado nesse tipo de tratamento,considerando seu potencial uso como adubo agrícola. Também, apresenta-se o processo de implantação das Estações de Tratamento deEsgoto em Ribeirão Preto e sua importância para a saúde pública e para a preservação dos recursos hídricos nesse município.

Avaliação de 166 ETES em operação no país, compreendendo diversas tecnologias. Parte 2: influência de fatores de projeto e operação / Evaluation of 166 treatment plants operating in Brazil, comprising several technologies. Part 2: the influence of design and operational parameters

O estudo avalia a influência de fatores de projeto e de operação no desempenho de estações de tratamento de esgotos, considerando a concentração efluente e eficiência de remoção de DBO. Apenas quatro das seis tecnologias de tratamento estudadas na Parte 1 forneceram dados suficientes para análise: lagoas facultativas, lagoas anaeróbias seguidas por lagoas facultativas, lodos ativados e reatores UASB operando isoladamente. O objetivo da pesquisa foi verificar a influência das condições de carga (sobrecarga, carga adequada e subcarga), do porte da estação e do envolvimento operacional (tendo como indicador a freqüência de monitoramento) no desempenho das estações de tratamento. Os resultados mostraram que não existe uma relação consistente entre a eficiência de remoção e as variáveis operacionais. A contribuição e a influência de cada variável difere de ETE para ETE, e pode ser resultado de projeto, operação ou ambos.

Remoção de matéria orgânica, coliformes totais e nitrificação no tratamento de esgotos domésticos por filtros de areia / Organic matter and total coliform removal and nitrification in the treatment of domestic wastewater by sand filter

Segundo o IBGE (2000), 73 por cento dos municípios brasileiros possuem menos de 20.000 habitantes, que em sua maior parte vive na zona rural ou em pequenos núcleos urbanos. Quase a totalidade dos esgotos destas cidades é lançada nos corpos hídricos, contribuindo com o agravamento dos problemas de saúde pública e ambiental. Esses danos podem ser minimizados com o emprego de sistemas de tratamento simples, eficientes, sustentáveis e economicamente viáveis. O filtro anaeróbio com recheio de bambu combinado com filtros de areia satisfaria estas exigências, propiciando um efluente adequado para disposição nos cursos d'água ou para reúso, resguardando as fontes de água potável. A aplicação piloto deste método demonstrou que no emprego de baixas cargas de efluente anaeróbio nos filtros de areia havia uma remoção superior a 96 por cento da DBO, adequação na emissão de coliformes totais e uma completa nitrificação. Aumentando-se as cargas, ocorria uma pequena redução da eficiência, no entanto os resultados ainda eram satisfatórios.

Aplicabilidade das técnicas de determinação de tamanho de partículas em sistemas de tratamento de água e esgoto sanitário / Applicability of particle size measurement techniques in water and wastewater treatment systems

O aprimoramento de sistemas de tratamento de água e de esgoto tem sido limitado pelo pouco conhecimento dos fenômenos ocorridos no interior das unidades e pela utilização de "parâmetros" não específicos (DBO, DQO etc.) no monitoramento e controle de processos e operações. Por outro lado, fenômenos como transferência de massa, adsorção, difusão e reações bioquímicas são todos influenciados pela distribuição de tamanho de partículas, de modo que o emprego da análise de tamanho de partículas pode auxiliar na escolha e no aprimoramento de tecnologias de tratamento e na adoção de procedimentos operacionais apropriados. Neste artigo, são apresentadas as principais técnicas de determinação de tamanho de partículas e os potenciais benefícios de sua utilização em pesquisas e no aperfeiçoamento de projetos e rotinas de operação de sistemas de tratamento de água e esgoto sanitário.

Operación de un sistema de biodiscos para el tratamiento de efluentes líquidos

El documento analiza que mediante el modelo seleccionado que representa la operación de un sistema de biodiscos construido en laboratorio a escala piloto, es posible predecir bajo qué condiciones de caudal de carga orgánica de entrada y número disco podrá operar un sistema de las características aquí planteadas pudiendo realizar extrapolaciones a equipos operados en mayor escala

Aditivos minerais para viabilizaçäo de aterros exclusivos de lodos de estaçöes de tratamento de esgotos (ETES) / Mineral additive to build monofill prototypes for treatment and final disposal of wastewater sludges (ETEs)

Durante os trabalhos do plano diretor de lodos para as cinco principais estaçöes de tratamento de esgotos sanitários (ETE´s) da área metropolitana de Säo Paulo recomendou-se a construçäo de pistas com tortas de filtros-prensa misturadas com aditivos minerais alternativos. As pistas simulariam a viabilidade construtiva dos aterros exclusivos de lodo escala real. O projeto deste aterro previa células sobrepostas, recurso de engenharia contra a exigüidade de terrenos próximos das ETES. Os aterros exclusivos foram vistos, convergentemente, como único volante capaz de absorver a quantidade de lodo näo utilizada para a agricultura de gräos, reflorestamentos de Eucaliptus Grandis e outros usos úteis. Esta tese investiga a capacidade de resistência ao tráfego de pistas experimentais construídas com tortas de filtro-prensa da ETE Barueri e também verifica sua qualidade para possível uso agrícola como condicionador de solos. Antes da filtragem o lodo recebia cloreto férrico e cal. Posteriormente passou a receber polímeros e cloreto férrico. Foram testadas várias pistas de 30 x 7 0,5 metros no pátio da ETE, retirando-se amostras para mediçäo de parâmetros úteis à construçäo dos aterros e/ou seu preferível uso agrícola. Foram assim determinados a umidade do lodo, sua resistência à compressäo simples, o Indice Suporte Califórnia e as características químicas e biológicas das tortas pré-condicionadas com cal. Os ensaios de laboratório de solos dessas pistas indicaram a viabilidade construtiva do proposto. A mistura adicional com Absorsol, um silicoaluminato de cálcio e magnésio, também foi verificada, indicando menor consumo de cal para construir a pista, com algum sacrifício na capacidade de suporte ao tráfego. A tese recomenda a construçäo de pistas experimentais no aterro Anhanguera, no primeiro dos três terrenos já escolhidos pela Sabesp, com o objetivo de quantificar, projetar e estimar custos da agregaçäo de cal ao lodo, hoje pré-condicionado com polímeros. Esta agregaçäo será indispensável, como foi demonstrado, visto que sem ela näo há possibilidade dos caminhöes e/ou maquinário deixarem de afundar enquanto estiverem trafegando sobre o aterro, durante a descarga e compactaçäo do lodo. Recomenda-se ainda investigar as condiçöes geotérmicas resultantes nestas pistas se o Absorsol for também usado como aditivo, juntamente com o cal, para evitar a produçäo de fenóis - verificada na pista experimental - e para diminuir o consumo de cal na construçäo do aterro.