Tratamento de esgotos domésticos em lagoas de estabilização no centro-oeste do Brasil

Abstract

Este estudo tem o objetivo de contribuir para um maior conhecimento do desempenho de lagoas de estabilização como sistema de tratamento de esgotos domésticos na Região Centro-Oeste do Brasil. A pesquisa teve uma duração de 24 meses, sendo que este trabalho apresenta e discute os resultados dos últimos doze meses de operação do sistema, de março de 1986 a fevereiro de 1987. O esgoto bruto apresentou uma DBO5 média de 277 mg/1 e uma concentração de coliformes fecais de 1,4 x 10⁸ células por 100 ml. A temperatura média no período de estudo foi de 30,4°C com uma faixa de variação entre 25,0°C a 34,8°C. A lagoa facultativa primária (que recebeu esgoto bruto) operou com um tempo de detenção de 27,7 dias, promovendo uma redução de DBO5 e coliformes fecais de 79,00 e 99,93 por cento respectivamente. O efluente final produzido por três lagoas em série com um tempo de detenção total de 58,9 dias, apresentou uma DBO5 média de 30 mg/l e uma concentração de coliformes de 2,8 x 10³ células por 100 ml, equivalente a remoções de 89 e 99,998 por cento respectivamente. Fazendo-se uma comparação dos resultados obtidos para diferentes profundidades nos 24 meses de operação do sistema, verificou-se que as lagoas da série quando, operadas com menor profundidade, apresentaram o efluente com maior concentração de carga orgânica e com menor densidade de coliformes fecais. Os valores médios de DBO5 obtidos nos últimos doze meses de estudo foram ajustados ao modelo matemático de carga orgânica aplicada (λs) e removida (λr) à lagoa facultativa (McGarry & Pescod, s.d. apud Silva & Mara, 1979). A equação obtida para a Região Centro-Oeste foi λr = -6,522+ 0,827 s, com um coeficiente de correlação r⁰ = 0,97. Para modelo de primeira ordem, a constante da taxa de reação para remoção de DBO5 foi baixa, não só devido ao elevado tempo de detenção como também devido ao surgimento de curtos-circuitos hidráulicos, verificados através da estratificação da massa líquida da lagoa facultativa. Com isso, as constantes da taxa de mortalidade bacteriana, obtidas para cada lagoa da série, foram também consideradas muito baixas.

The purpose of this study is to contribute to the understanding of stabilization ponds as a domestic sewage treatment system in the Brazilian Mid-West. The research work took 24 months and in this paper the results of the last 12 months of systems operation, from march 1986 to february 1987, are presented and discussed. The rwa sewage showed a average BOD5 of 277 mg/l and a fecal coliform concentration of 1.4 x 10⁸ cells per 100 ml. The average temperature during the study period was 30.4°C with a variation ranging between 25.0°C and 34.8°C. The facultative primary pond (which received the raw sewage) operated with a detention time of 27.7 days reducing BOD5 and fecal coliforms by 79.00 and 99.93 per cent respectively. The final effluent produced by three serial ponds with a total detention time of 58.9 days, presented a average BOD5 of 30 mg/l and a coliform concentration of 2.8 x 10³ cells per 100 ml, equivalent to the removal of 89 and 99.998 per cent respectively. Comparing the results obtained for different depths over the 24 months of systems operation, it was found that the serial ponds, when operated at shallower depths produced effluent with a higher organic load concentration and lower density of fecal coliforms. The average valus of BOD5 obtained over the last 12 months of the study were fitted to the mathematical model for organic loads applied to and removed from the facultative pond (McGarry & Pescod, s.d. apud Silva & Mara, 1979) and the equation obtained for the Mid-Weste Region was λr = -6,522+ 0,827 s with a correlation coefficient of r⁰ = 0,97. For the first order model the constant of the rate of reaction obtained in BOD5 removal was low, not only due to the high detention time, but also to the onset of a hydraulic short circuit which occurred because of the stratification of the liquid mass of the facultative pond. Thus the constant for the bacterial mortality rates obtained for each pond in the series were also considered very low.