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dc.creatorSouza, Lívia Dal Sasso de-
dc.date.accessioned2023-08-28T18:02:51Z-
dc.date.available2023-08-28T18:02:51Z-
dc.date.issued2023-08-28-
dc.date.submitted2023-06-16-
dc.identifier.citationSOUZA, L. D. S. de. Remoção de fósforo em sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial com substrato de lodo de estação de tratamento de água. 2023. 118 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/58300-
dc.descriptionArquivo retido, a pedido da autora, até agosto de 2024.-
dc.description.abstractThe excess of phosphorus (P) in aquatic environments can unleash the eutrophication, so it is necessary the use of effluent treatment technologies of lower cost and satisfactory pollutant removal to prevent the pollution of watercourses. The constructed wetland system (CWS) is a low cost technology with satisfactory performance in the removal of pollutants; however,the maximization of P removal is associated with the use of substrates with a higher adsorption capacity for this element, such as water treatment plant sludge (WTPS), a sanitation residue with lower cost. The purpose of this work was to produce a substrate using WTPS, cement and additives and to evaluate its performance as P adsorbent in horizontal subsurface flow constructed wetlands systems (HSSF-CWs) in the treatment of sanitary effluent. The substrate was characterized by ATR-FTIR, SEM, EDS and compressive strength. Studies of pH and ionic strength effect, kinetics and adsorption isotherm in synthetic aqueous solution and phosphate adsorption in real sample of sanitary effluent were performed. The substrate was also evaluated in an experimental unit, in pilot scale, with three HSSF-CWs: 1) planted with Tulbaghia violacea and without substrate; 2) planted with T. violacea and with substrate; and 3) without vegetation and with substrate. The monitoring of the units was divided: stage 1, without addition of WTS sludge substrate; and stage 2, with addition of WTS sludge substrate in HSSF-CWs 2 and 3. Single inflow and effluent samplings were performed to each HSSF-CWs, to determine pH, electrical conductivity (EC), total solids (TS), chemical oxygen demand (COD), total Kjeldahl nitrogen (TKN), total phosphorus (TP) and phosphate (Pfosf), with the data submitted to Kruskal-Wallis test, at 5% significance level. At the end of monitoring, water content, productivity and nutrient extraction capacity for the aerial and root parts of T.violacea were evaluated. The results indicated that the WTS sludge substrate can be applied over a wide pH range and with little interference from the addition of chloride ions. The pseudo-second order model showed good fit to the experimental kinetics data. The Freundlich, Langmuir and Sips models described well the P adsorption process in the WTP sludge substrate, with maximum adsorption capacity of 7.34 mg g-1, obtained by the Langmuir fit. The complexity of the wastewater effluent reduced the phosphate removal efficiency compared to the synthetic solution. In the field, in stage 2, there was substrate defragmentation in the immediate contact with the sanitary effluent, with an increase in pH, EC, TS and COD at the outlet of HSSFs-CWS 2 and 3, but with a tendency to reestablish the conditions observed in stage 1. The substrate application reduced the concentrations of TKN, TP and Pfosf, with average removal efficiencies of 35.42% of TP and 60.52% of Pfosf, in HSSF-CWs 2, higher than those found in HSSF-CWs 1, of 13.73% of TP and 15.32% of Pfosf. The productivity and nutrient extraction capacity of T.violacea is in the same range as the values of species of consolidated use in HSSF-CWs. The maximum adsorption capacity of P by the WTS sludge substrate is within the range of values reported in studies using other wastes as adsorbents. The species T.violacea can be recommended as an ornamental plant for cultivation in HSSF-CWs in the treatment of sanitary effluent.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsrestrictAccesspt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectAdsorção de fósforopt_BR
dc.subjectSaneamento descentralizadopt_BR
dc.subjectSustentabilidadept_BR
dc.subjectAlho-socialpt_BR
dc.subjectWetlands construídospt_BR
dc.subjectTulbaghia violaceapt_BR
dc.subjectFósforo - Adsorçãopt_BR
dc.subjectPhosphorus adsorptionpt_BR
dc.subjectDecentralized sanitationpt_BR
dc.subjectSustainabilitypt_BR
dc.subjectConstructed wetlandspt_BR
dc.subjectPhosphorus - Adsorptionpt_BR
dc.titleRemoção de fósforo em sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial com substrato de lodo de estação de tratamento de águapt_BR
dc.title.alternativePhosphorus removal in horizontal subsurface flow constructed wetlands with water treatment sludge substratept_BR
dc.typedissertaçãopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Ambientalpt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Fia, Fátima Resende Luiz-
dc.contributor.advisor-co1Ferreira, Guilherme Max Dias-
dc.contributor.referee1Fia, Fátima Resende Luiz-
dc.contributor.referee2Ferreira, Guilherme Max Dias-
dc.contributor.referee3Fia, Ronaldo-
dc.contributor.referee4Borges, Alisson Carraro-
dc.description.resumoO excesso de fósforo (P) em ambientes aquáticos pode desencadear a eutrofização, por isso faz-se necessário o emprego de tecnologias de tratamento de efluentes de menor custo e satisfatória remoção de poluentes para prevenir a poluição de cursos d’água. O sistema alagado construído (SAC) é uma tecnologia de menor custo e desempenho satisfatório na remoção de poluentes, no entanto, a maximização da remoção de P está atrelada à utilização de substratos com maior capacidade de adsorção desse elemento, como o lodo de estação de tratamento de água (ETA), um resíduo do saneamento e de menor custo. O objetivo deste trabalho foi produzir um substrato utilizando lodo de ETA, cimento e aditivos e avaliar seu desempenho como adsorvente de P em sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial (SACs-EHSS) no tratamento de efluente sanitário. O substrato foi caracterizado por ATR-FTIR, MEV, EDS e resistência à compressão. Foram realizados estudos de efeito do pH e da força iônica, cinética e isoterma de adsorção em solução aquosa sintética e adsorção de fosfato em amostra de efluente sanitário. O substrato também foi avaliado em unidade experimental, em escala piloto, com três SACs-EHSS: 1) plantado com Tulbaghia violacea e sem substrato; 2) plantado com T. violacea e com substrato; e 3) sem vegetação e com substrato. O monitoramento das unidades foi dividido: Etapa 1, sem adição de substrato de lodo de ETA; e Etapa 2, com adição do substrato de lodo de ETA nos SACs-EHSS 2 e 3. Foram realizadas amostragens simples afluente e efluente a cada SAC-EHSS, para determinar pH, condutividade elétrica (CE), sólidos totais (ST), demanda química de oxigênio (DQO), nitrogênio total Kjeldahl (NTK), fósforo total (PT) e fosfato (Pfosf), com os dados submetidos ao teste de Kruskal-Wallis, a 5% de significância. Ao final do monitoramento, foram avaliados teor de água, produtividade e capacidade de extração de nutrientes para a parte aérea e radicular da T.violacea. Os resultados indicaram que o substrato de lodo de ETA pode ser aplicado em uma ampla faixa de pH e com pouca interferência da adição de íons cloreto. O modelo de pseudo-segunda ordem apresentou bom ajuste aos dados experimentais de cinética. Os modelos de Freundlich, Langmuir e Sips descreveram bem o processo de adsorção de P no substrato de lodo de ETA, com capacidade máxima de adsorção de 7,34 mg g-1, obtida pelo ajuste de Langmuir. A complexidade do efluente sanitário reduziu a eficiência de remoção de fosfato em relação a solução sintética. Em campo, na Etapa 2, houve desfragmentação do substrato no contato imediato com o efluente sanitário, com aumento do pH, CE, ST e DQO na saída dos SACs-EHSS 2 e 3, mas com tendência de restabelecimento das condições observadas na Etapa 1. A aplicação do substrato reduziu as concentrações de NTK, PT e Pfosf, com eficiências médias de remoção de 35,42% de PT e 60,52% de Pfosf, no SAC-EHSS 2, superiores às encontradas no SAC-EHSS 1, de 13,73% de PT e 15,32% de Pfosf. A produtividade e capacidade de extração de nutrientes pela T.violacea está de acordo com os valores de espécies de uso consolidado em SACs-EHSS. A capacidade máxima de adsorção de P pelo substrato de lodo de ETA está dentro da faixa de valores reportados em estudos que utilizaram outros resíduos como adsorventes. A espécie T.violacea pode ser recomendada como planta ornamental para cultivo em SACs-EHSS no tratamento de efluente sanitário.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Engenharia Ambientalpt_BR
dc.subject.cnpqSaneamento Ambientalpt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5699557175994526pt_BR
Aparece nas coleções:Engenharia Ambiental - Mestrado (Dissertações)

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