Sizing aspects of the experimental plant of ecological treatment by constructed wetlands on a university campus

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.11606/issn.2359-5361.paam.2024.224420

Palabras clave:

wastewater treatment, constructed wetlands, open-air laboratory

Resumen

Constructed wetlands (CW) are a decentralized and ecological technique of wastewater treatment, especially taking into account the recent change in its legislation related to full coverage up to 2033. An experimental ecological wastewater treatment based on vertical flow CW was implemented at the university campus. Due to the complexity of natural purification processes into a CW, its sizing process consists in several challenges, mainly, the sizing parameters which present great variability, such as its area, the concentration of pollutants inside, and the decay rate. According to the k-C’ model, different scenarios were performed, resulting in the required area ranges from 26 to 60 m². The required area as 31 m² was chosen for construction purposes, however the plant will have flexibility in controlling the influent flow and hydraulic retention time. This experiment will establish relationships between the population served, the required area and the efficiency of pollutant removal, aiming to meet effluent standards. The experimental plant, in addition to functioning as an open-air laboratory and a living area for the local community, will allow to obtain new designs that enable further research.

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Biografía del autor/a

  • Francisco Martins Teixeira, Universidade Federal do Rio de Janeiro

    Possui graduação em Farmácia pela Universidade Federal de Juiz de Fora (2002), mestrado em Imunologia, com ênfase em Biologia Molecular pela Universidade Federal de Minas Gerais (2004) e doutorado em Imunologia, com ênfase em Microbiologia pela Universidade Federal de Minas Gerais (2008). Atualmente é professor e pesquisador da Faculdade de Farmácia, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Centro Multidisciplinar UFRJ-Macaé, onde atua como professor das disciplinas: Nexus Água, Energia, Alimentos, Química e Análise de Alimentos e Introdução à Extensão. As principais áreas de interesse são: Nexus Água, Energia, Alimentos; Microbiologia Aplicada; Recursos Hídricos; Controle de Qualidade de Alimentos / Segurança Alimentar e Nutricional. 

  • Rafael Malheiro da Silva do Amaral Ferreira, Universidade Federal do Rio de Janeiro

    O prof. Rafael Malheiro da Silva do Amaral Ferreira é especialista em recursos hídricos e energias renováveis. Graduou-se em engenharia civil e realizou mestrado e doutorado em engenharia oceânica na COPPE/UFRJ, tendo realizado parte do doutorado na University of Miami (EUA). Atuou em projetos de geração de energias oceânicas (ondas e marés)e dessalinização de água do mar. Atualmente, é professor da UFRJ Campus Macaé na área de recursos hídricos, é coordenador do Laboratório Experimental de Tecnologias Ecológicas (LETE) e criou, recentemente, a disciplina “Projeto de Tecnologias Ecológicas”. O LETE é um laboratório a céu aberto situado no campus da UFRJ/Macaé, onde hoje está instalada a estação experimental de tratamento ecológico de esgotos por wetlands e visa a funcionar como um verdadeiro parque de testes para outros tecnologias de cunho sustentável e ecológico. Tem desenvolvido projetos de pesquisas envolvendo diferentes aplicações da energia solar, como a irrigação por painéis fotovoltaicos, entre outras aplicações de água e energia. Recentemente, orientou dois TCCs de graduação e cinco monografias de pós-graduação em temas envolvendo tecnologias ecológicas no nexo água/saneamento-energia. Desde 2019 é professor convidado dos cursos de pós-graduação Lato Sensu da UENF, atuando em disciplinas e orientações acerca de recursos hídricos e modelagem hidrológica.

  • Beatriz Rohden Becker, Universidade Federal do Rio de Janeiro

    Tem graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e mestrado em Engenharia de Reservatório e Exploração pela Universidade Estadual Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), com pesquisa na área de biorremediação em sedimentos de restinga contaminados por petróleo. É doutoranda do Programa de Engenharia Civil (PEC) pela COPPE/UFRJ, com pesquisa na área de gestão sustentável de recursos hídricos em áreas urbanas, especificamente controle de inundações, drenagem urbana sustentável e restauração de rios urbanos. Desde 2014 é Docente da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), no curso de Engenharia Civil, Campus Macaé, desenvolvendo estudos nas áreas de saneamento ecológico, gestão sustentável das áreas urbanas, gestão de recursos hídricos e desenvolvimento socioambiental. 

Referencias

ALIKHANI, Somayeh; NUMMI, Petri; OJALA, Anne. Urban Wetlands: A Review on Ecological and Cultural Values. Water, n. 13, p. 3301, 2021. https://doi.org/10.3390/w13223301

COOPER, Paul. The performance of vertical flow constructed wetland systems with special reference to the significance of oxygen transfer and hydraulic loading rates. Water Science and Technology, n. 51 (9), p. 81–90, 2005.

DOTRO, Gabriela; LANGERGRABER, Günther; MOLLE, Pascal; NIVALA, Jaime; PUIGAGUT, Jaume; STEIN, Otto, VON SPERLING, Marcos. Treatment Wetlands. Biological Wastewater Treatment Series (Volume 7). IWA Publishings. 2017. https://doi.org/10.2166/9781780408774

ILYAS, Huma; MASIH, Ilyas. Intensification of constructed wetlands for land area reduction: a review. Environment Science and Pollution Research (2017) 24:12081–12091. https://doi.org/10.1007/s11356-017-8740-z

INGRAO, Carlo; FAILLA, Sabina; ARCIDIACONO, Claudia. A comprehensive review of environmental and operational issues of constructed wetland systems. Current Opinion in Environmental Science and Health, v. 13, p. 35-45, ISSN 2468-5844, 2020. https://doi.org/10.1016/j.coesh.2019.10.007.

KADLEC, Robert H.; KNIGHT, Robert L. Treatment Wetlands. CRC Press, Boca Raton, Fl. 893 pp. 1996.

KADLEC, Robert H.; WALLACE, Scott D. Treatment Wetlands: Second edition. Ed. CRC Press: Boca Raton, USA, 2009.

GAJEWSKAS, Magdalena; SKRZYPIEC, Katarzyna; JÓŹWIAKOWSKI, Krzysztof; MUCHA, Zbigniew; WLODZIMIERZ, Wójcik; KARCZMARCZYK, Agnieska; BUGAJSKI, Piotr. Kinetics of pollutants removal in vertical and horizontal flow constructed wetlands in temperate climate. Science of the Total Environment, n. 718, 137371, 2020. https://doi.org/10.1016/ j.scitotenv.2020.137371

LAUTENSCHLAGER, Sandro Rogério. Modelagem do desempenho de Wetlands Construídas. 2001. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2001.

MASI, Fabio, RIZZO, Anacleto, REGELSBERGER, Martin. The role of constructed wetlands in a new circular economy, resource oriented, and ecosystem services paradigm. Journal of Environmental Management, v. 216, p. 275-284, ISSN 0301-4797, 2018. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.11.086

OLIVEIRA JÚNIOR, José Lima. Tratamento descentralizado de águas residuárias domésticas: uma estratégia de inclusão social. In: LIRA, WS., and CÂNDIDO, GA., orgs. Gestão sustentável dos recursos naturais: uma abordagem participativa [online]. Campina Grande: EDUEPB, p. 213-232, 2013.

SALATI, Eneas; SALATI, Eneas Filho; SALATI, Eneida. Utilização de Sistemas de Wetlands construídas para tratamento de Águas. Piracicaba- SP: Instituto Terramax- Consultoria e Projetos Ambientais LTDA, 2009. 23p.

SEZERINO, Pablo Heleno; BENTO, Alessandra Pellizaro; DECEZARO, Samara Terezinha; MAGRI, Maria Elisa; PHILIPPI, Luiz Sérgio. Experiências brasileiras com wetlands construídos aplicados ao tratamento de águas residuárias: parâmetros de projeto para sistemas horizontais. Engenharia Sanitária e Ambiental 20 (1), Jan-Mar 2015. https://doi.org/10.1590/S1413-41522015020000096615

TAE, Revista: especializada em água e efluentes. Edição Nº 40 - dezembro de 2017/janeiro de 2018 - Ano 7. Santo André SP: L3PPM, 2018.

TONETTI, Adriano L.; BRASIL, Ana Lúcia; MADRID Francisco J. P. L.; FIGUEIREDO, Isabela C. S.; SCHNEIDER, Jerusa; CRUZ, Luana M. O.; DUARTE, Natália C.; FERNANDES, Patrícia M.; COASACA, Raul L.; GARCIA, Rodrigo S.; MAGALHÃES, Taína M. Tratamento de esgotos domésticos em comunidades isoladas: referencia para a escolha de soluções. Campinas, SP: Biblioteca/Unicamp, 2018. 153p.

TRATA BRASIL (Org.). Pesquisa Saneamento Básico em Áreas Irregulares: Relatório Brasil. São Paulo: Instituto Trata Brasil, 2018. 118p.

VON SPERLING, Marcos; SEZERINO, Pablo Heleno. (2018). Dimensionamento de wetlands construídos no Brasil. Boletim Wetlands Brasil, Edição Especial, dezembro/2018. 65 p. ISSN 2359-0548. Disponível em: <http://gesad.ufsc.br/boletins/> Acesso em: 29/06/2023.

VYMAZAL, Jan. Constructed Wetlands for Wastewater Treatment: Five Decades of Experience. Environmental Science and Technology, n. 45, p. 61–69, 2011. https://doi.org/10.1021/es101403q

ZURITA, Florentina; DE ANDA José; BELMONT Marco A. Treatment of domestic wastewater and production of commercial flowers in vertical and horizontal subsurface-flow constructed wetlands. Ecological Engineering, n. 35, p. 861–869, 2009. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2008.12.026

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Publicado

2024-12-30

Número

Vol. 35 Núm. 54 (2024)

Sección

Meio Ambiente

Licencia

Derechos de autor 2024 Rafael Malheiro da Silva do Amaral Ferreira, Francisco Martins Teixeira, Beatriz Rohden Becker

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Cómo citar

Teixeira, F. M. ., Ferreira, R. M. da S. do A., & Becker, B. R. . (2024). Sizing aspects of the experimental plant of ecological treatment by constructed wetlands on a university campus. Paisagem E Ambiente, 35(54), e224420. https://doi.org/10.11606/issn.2359-5361.paam.2024.224420