Waste Stabilization Ponds (WSPs) are commonly used for sewage treatment. These systems are composed of a series of ponds: (1) anaerobic ponds, (2) facultative ponds, and (3) maturation ponds. WSPs generally produce good-quality effluent in terms of organic matter and pathogen removal, but their application has disadvantages. The most serious disadvantages are a long retention time, the release of biogas, and the impossibility of removing nutrients. A promising alternative to the use of WSPs is replacing the anaerobic pond and facultative pond with an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor, with the advantages of greatly reducing the retention time and the biogas capture. The post-treatment ponds of the UASB reactor effluent involve oxygen production and the biological consumption of carbon dioxide, which raises the pH. An experimental investigation showed that it is possible to use polishing ponds in a sequential batch regime instead of continuous flow. This modification accelerates the decay of pathogens and accelerates the increase in pH, which, in turn, facilitates the removal of nitrogen and phosphorus. This produces a good-quality effluent with low concentrations of biodegradable organic material, nutrients, and pathogens. This good-quality effluent is obtained in a system without energy consumption or auxiliary materials and with a much smaller area than conventional stabilization ponds.

O aumento do pH em lagoas de polimento agrega importantes benefícios ao tratamento, uma vez que viabiliza a remoção do nitrogênio, por meio da dessorção, e do fósforo, como resultado da precipitação de hidroxiapatita. O objetivo do trabalho é apresentar um modelo preditivo da variação do pH em lagoas de polimento, operadas em regime de bateladas sequenciais e usadas no pós-tratamento de efluentes de reatores UASB. No modelo, considera-se que a variação do pH em lagoas de polimento deve-se, principalmente, à remoção biológica de CO2, mas os processos de dessorção de dióxido de carbono e amônia também são importantes. Mostra-se ainda que as variações do pH em lagoas de polimento podem ser preditas quantitativamente com o auxílio da estequiometria, considerando-se a remoção física e biológica do dióxido de carbono e a dessorção de amônia. Os fatores que influenciam a variação do pH em função do tempo são as taxas de produção de oxigênio, de dessorção de dióxido de carbono e de amônia, além dos valores iniciais da alcalinidade e do pH. A influência da temperatura e da profundidade das lagoas foram incorporadas ao modelo. Foi possível demonstrar que o modelo simula com precisão o valor do pH, da alcalinidade e a concentração de nitrogênio em função do tempo, sob uma gama ampla de condições operacionais e características do efluente do UASB. Palavras-chave: Modelamento do pH. Bateladas sequenciais. Remoção de nutrientes.

Lagoas de Polimento (LP) são unidades de pós-tratamento de efluentes aplicadas em esgotos tratados anaerobiamente que permitem a remoção de nutrientes, além de patógenos e material orgânico residuais. O trabalho objetivou avaliar a influência do regime hidráulico sobre o desempenho de LP na remoção de matéria orgânica, E. coli, amônia e fosfato de efluentes de reatores UASB. As LP foram operadas em regime de fluxo contínuo (LPFC) e em bateladas sequenciais (LPBS). Operaram-se as LPFC com duas configurações: (1) lagoa unitária, e (2) duas lagoas em série. Os resultados mostram que LPBS tem desempenho superior, porém caso opte por lagoas operando em fluxo contínuo, há vantagem em operar as LPFC em série. A diferença é particularmente clara quando o objetivo do pós-tratamento é a remoção de nutrientes, uma vez que é factível obter uma remoção praticamente completa de N e P em LPBS, enquanto nas LPFC essa remoção ocorre de forma parcial. Ainda que LPBS sejam mais eficientes do que LPFC, deve-se considerar que a adoção do primeiro regime requer um custo adicional na construção do sistema. Palavras-chave: Lagoa de polimento. Fluxo contínuo. Bateladas sequenciais. Remoção de nutrientes.

Em lagoas que tratam águas residuárias, há componentes voláteis em intercâmbio com gases na atmosfera. Os principais componentes são dióxido de carbono, oxigênio dissolvido e amônia. O intercâmbio desses compostos com o ar é importante porque afeta o pH e a disponibilidade de oxigênio dissolvido em lagoas de polimento. Uma investigação experimental demonstrou que a cinética de transferência dos compostos é regida pela lei de Fick; esta afirma que a taxa de transferência é proporcional ao déficit, ou seja, há diferença entre a concentração do composto volátil dissolvido e sua concentração de saturação. A constante de transferência foi determinada experimentalmente e a influência da temperatura e da profundidade foi estabelecida. Em soluções supersaturadas, os componentes tendem a se desprender como bolhas de gás, mas esse desprendimento não se verifica para concentrações normalmente encontradas para O2, CO2 e NH3 em lagoas de tratamento de esgoto. Palavras-chave: Lagoas de polimento. Cinética de transferência. Compostos voláteis.

Este estudo objetivou desenvolver expressões para determinar o valor da constante de decaimento em lagoas de polimento tratando efluente de reator UASB em função da profundidade da lagoa e da temperatura, bem como avaliou a influência do regime hidráulico sobre a eficiência da remoção bacteriana, visando estimar o tempo de permanência necessário para obter um efluente com qualidade higiênica para uso na irrigação irrestrita. A remoção bacteriana foi avaliada, em termos de E.coli, em 06 lagoas com profundidades variando entre 0,2 a 2,8 m. Pôde-se verificar que a constante de decaimento variou de modo inversamente proporcional à profundidade das lagoas. Além disso, o decaimento bacteriano se desenvolveu, em boa aproximação, conforme um processo de primeira ordem, tendo, portanto, uma vantagem considerável nas unidades operadas em regime de bateladas sequenciais (onde o decaimento é inversamente exponencial) sobre as lagoas de fluxo contínuo (onde o decaimento é inversamente hiperbólico). Palavras-chave: Tratamento de esgoto. Qualidade higiênica. Coliformes Termotolerantes. Cinética de decaimento.

O objetivo do trabalho foi propor e avaliar um sistema de tratamento de esgoto e de reúso agrícola aplicado em área rural, que permitisse contribuir com a melhoria das condições de esgotamento sanitário e incrementar a disponibilidade de água para uso na irrigação. O sistema de tratamento foi operado em escala unifamiliar, sendo composto de caixa de gordura, tanque de equalização, reator UASB e lagoas de polimento. O efluente tratado era encaminhado ao sistema de reúso, constituído por reservatório, motobomba e sistema de irrigação localizada, fertirrigando uma cultura do caju. Os resultados demonstraram que o sistema de tratamento operou com uma eficiência média de remoção de DBO5,20 de 74% e obteve efetividade na remoção de patógenos, visto que o efluente produzido apresentou um valor médio de E. coli de 2,2 * 104 NMP/100 mL e ausência de ovos de helmintos, atendendo às recomendações sanitárias da Organização Mundial da Saúde (OMS) para o uso pretendido. Preservaram-se também as concentrações iniciais de nitrogênio e fósforo, fundamentais para a nutrição da cultura explorada. O sistema de reúso incrementou a disponibilidade de água na propriedade em 40 m3/ano, reduzindo os gastos com adubação mineral e com a compra de água. Palavras-chave: Semiárido. Propriedade rural. Reúso agrícola. Qualidade higiênica.