Experiências brasileiras com wetlands construídos aplicados ao tratamento de águas residuárias: parâmetros de projeto para sistemas horizontais / Brazilian experiences with constructed wetlands applied to wastewater treatment: design parameters for horizontal systems

A utilização no Brasil de sistemas tipo wetlands construídos no tratamento de águas residuárias iniciou no ano de 1980, intensificando-se a partir do ano 2000. O objetivo deste trabalho é apresentar um estado da arte da aplicação no Brasil dos wetlands construídos de escoamento subsuperficial de fluxo horizontal (WCFH), identificando parâmetros de projeto e dados operacionais. Aborda-se, inicialmente, uma classificação para os wetlands construídos, seguido dos parâmetros de projeto e operação dos WCFH, destacando os diferentes critérios de dimensionamento, tais como os modelos oriundos da cinética de primeira ordem aplicável aos reatores tipo pistão, a relação de área per capita, o carregamento orgânico superficial e a taxa hidráulica, bem como a composição das unidades de tratamento e as macrófitas empregadas.

The implementation of constructed wetlands for wastewater treatment in Brazil has started in the eighties, being intensified since the year 2000. The aim of this study is to present the state of art of implementation of horizontal sub-superficial flow constructed wetlands (HFCW) in Brazil, focusing on the identification of design parameters and operational data. Initially a classification for constructed wetlands is given, followed by design parameters and operational conditions for HFCW, highlighting different project criteria, e.g. models from first order kinetics for tubular piston reactors, the relation of superficial area per person, the organic superficial loading and the hydraulic loading, as well as the composition of units and macrophytes utilised.

Tratamento de esgotos sanitários em sistemas reatores UASB/wetlands construídas de fluxo horizontal: eficiência e estabilidade de remoção de matéria orgânica, sólidos, nutrientes e coliformes / Domestic wastewater treatment in UASB-horizontal flow constructed wetlands systems: organic matter, solids, nutrients and coliforms removal

Este trabalho apresentou os resultados de um estudo realizado durante 19 meses sobre o comportamento de wetlands construídas na remoção de matéria orgânica, sólidos, nutrientes e coliformes, em unidades em escala piloto de fluxo horizontal, subsuperficial e superficial, com tempo de detenção hidráulica entre 1,3 a 5,3 dias, operando como pós-tratamento de efluentes de reatores UASB (esgotos sanitários). A remoção de matéria orgânica e de sólidos mostrou-se elevada e estável, com eficiências médias de 70, 80 e 60 por cento para SST, DBO5 e DQO, respectivamente. A remoção de nutrientes, após início promissor, mostrou-se instável e aparentemente influenciada pela temperatura. O sistema de tratamento revelou elevado potencial de remoção de coliformes, embora com variações relativamente amplas ao longo do período de operação: ≈ 2 log10 de remoção de coliformes totais e 2-4 log10 de remoção de Escherichia coli.

This work presented the results of a 19-month study on the performance of constructed wetlands in terms of organic matter, solids, nutrients and coliforms removal in pilot scale unities with horizontal, subsurface and surface flow, with hydraulic retention time from 1.3 to 5.3 days, as post-treatment of UASB effluents (domestic wastewater). Organic matter and solids were effectively and consistently removed, with average values of 70, 80 and 60 percent for TSS, BOD5 and COD, respectively. Nutrients removal, after a promising start up, became unstable and apparently influenced by temperature. The treatment system has also shown high potential to remove coliforms, although with relatively wide variations over the study period: ≈ 2 log10 reduction of total coliforms and 2-4 log10 reduction of Escherichia coli.