EFFECT OF AERATION RATE ON THE PERFORMANCE OF INTERMITTENTLY AERATED CONSTRUCTED WETLAND

Abstract

EFEITO DA TAXA DE AERAÇÃO NO DESEMPENHO DE ALAGADOS CONSTRUÍDOS AERADOS INTERMITENTEMENTE

JOÃO GABRIEL THOMAZ QUELUZ; LAUREN NOZOMI MARQUES YABUKI E MARCELO LOUREIRO GARCIA

Instituto de Geociências e Ciências Extas, Universidade Estadual Paulista, Avenida 24 A,1515, CEP: 13506-900, Rio Claro, SP, Brasil.

queluz@fca.unesp.br; lauren.yabuki@unesp.br; marcelo.garcia@unesp.br

1 RESUMO

O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes taxas de aeração na remoção de nitrogênio total (NT) e demanda química de oxigênio (DQO) em alagados construídos de fluxo subsuperficial horizontal (ACFH) aerados intermitentemente. Para isso, foram avaliados quatro ACFH em escala piloto utilizando diferentes taxas de aeração (0; 2; 5 e 10 L min^-1) com intervalo de aeração intermitente fixo de 3 h d^-1 (1h com aeração/7 horas sem aeração). Os sistemas receberam 8,6 L d^-1 de efluente sintético, resultando em tempo de detenção hidráulica de 3 dias. Os resultados mostram que os ACFH aerados intermitentemente apresentaram elevada eficiência na remoção de DQO (>97%), NT (>80%) e NH₄⁺ (>97%), enquanto o ACFH sem aeração apresentou menor eficiência na remoção de DQO (93,9%), NT (48,8%) e NH₄⁺ (57,7%). Adicionalmente, os resultados também mostram que os três ACFH aerados intermitentemente obtiveram desempenho similar na remoção de DQO, NT e NH₄⁺. Finalmente, os resultados permitem concluir que a aeração intermitente permite a ocorrência simultânea da nitrificação e da desnitrificação, aprimorando, assim, o desempenho dos ACFH na remoção de NT. Entretanto, o uso de diferentes taxas de aeração não altera a eficiência de remoção de NT e DQO.

Palavras-chave: aeração artificial, remoção de DQO, remoção de nitrogênio.

QUELUZ, J. G. T.; YABUKI, L. N. M.; GARCIA, M. L.

EFFECT OF AERATION RATE ON THE PERFORMANCE OF INTERMITTENTLY AERATED CONSTRUCTED WETLAND

2 ABSTRACT

The aim of the present work was to evaluate the effect of different aeration rates on the removal of total nitrogen (TN) and chemical oxygen demand (COD) in intermittently aerated horizontal subsurface flow constructed wetlands (HFCW). Four pilot-scale HFCWs were evaluated using different aeration rates (0, 2, 5, and 10 L min^-1) with a fixed intermittent aeration interval of 3 h d^-1 (1 h with aeration / 7 h without aeration). The HFCWs received 8.6 L d^-1 of synthetic effluent, resulting in a hydraulic retention time of 3 days. The results show that intermittently aerated HFCWs were highly efficient in removing COD (>97%), TN (>80%) and NH4⁺ (>97%), while the HFCW without aeration showed lower efficiencies in the removal of COD (93.9%), TN (48.8%), and NH4⁺ (57.7%). In addition, the results also show that the three intermittently aerated HFCW achieved similar performance in the removal of COD, TN, and NH4+. Finally, the results indicate that intermittent aeration allows the simultaneous occurrence of nitrification and denitrification, thus improving the performance of HFCW in removing TN. However, the use of different aeration rates does not alter COD and TN removal efficiencies.

Keywords: artificial aeration, COD removal, the nitrogen removal.