Title: | Reduction of area and influence of the deposit layer in the first stage of a full-scale French system of vertical flow constructed wetlands in a tropical area |
Authors: | Trein, Camila María García Zumalacarregui, Jorge Alejandro De Andrade Moraes, Mirene Augusta Sperling, Marcos Von |
metadata.dc.ucuenca.correspondencia: | Trein, Camila María, camilatrein@yahoo.com.br |
Keywords: | Organic deposit accumulation Raw sewage Sewage treatment Treatment wetlands |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiamplio: | 2. Ingeniería y Tecnología |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatidetallado: | 2.7.1 Ingeniería Ambiental y Geológica |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiespecifico: | 2.7 Ingeniería del Medio Ambiente |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio: | 07 - Ingeniería, Industria y Construcción |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado: | 0712 - Tecnología de Protección del Medio Ambiente |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico: | 071 - Ingeniería y Profesiones Afines |
Issue Date: | 2019 |
metadata.dc.ucuenca.embargoend: | 30-Dec-2050 |
metadata.dc.ucuenca.volumen: | Volumen 80, número 2 |
metadata.dc.source: | Water Science and Technology |
metadata.dc.identifier.doi: | 10.2166/wst.2019.278 |
metadata.dc.type: | ARTÍCULO |
Abstract: | Utilization of the French system of vertical wetlands for treating raw sewage keeps increasing, but there is still limited consolidated information on their long term use in tropical countries. Under these conditions, there are indications that surface area requirements can decrease, whilst still keeping a satisfactory performance. However, variations in the operational mode and the role of the surface organic deposit layer under warm climatic conditions have not been fully investigated. The goal of this work was to evaluate the performance of a system comprised of only the first stage of the French system, with a further reduction of 1/3 of the area (utilization of only two units in parallel, instead of three) in terms of organic matter removal and nitrogen conversion, with one unit with a deposit layer accumulated over 9 years of operation, and the other unit without sludge layer, under Brazilian tropical conditions. The system was originally designed according to Cemagref/Irstea recommendations for the first-stage of the French system for the treatment of raw sewage generated by an equivalent population of 100 inhabitants. However, it was later on changed, and operated with only two units, using only 0.6 m2·pe−1. Feeding and resting periods were of 7 days each. In order to evaluate the influence of the sludge layer, the top sludge from one of the units was removed, and the performance of both units was compared by the Mann-Whitney test. The database comprises the wetland performance values in terms of dissolved oxygen (DO), redox potential (Eh), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total suspended solids (TSS), total Kjeldahl nitrogen (TKN), NH4+-N and NO3+-N, covering a monitoring period of 15 months. The effluent DO concentrations were significantly lower in the unit with top sludge, but still sufficiently high in both units. Although there were some variations between both units, effluent concentrations of the major pollutants were not significantly different in the units with and without sludge, and removal efficiencies based on mean values were considered good, given the reduced area of the system: BOD (80% and 79%), TSS (85% and 82%), TKN (60% and 63%) for the units with and without sludge, respectively. Under Brazilian climatic conditions, with the reduced area and employing longer feeding cycles (7 days), the sludge accumulation rate (less than 1 cm·year−1) was lower compared to the French mean values. |
Description: | La utilización del sistema francés de humedales verticales para el tratamiento de aguas residuales crudas sigue aumentando, pero todavía hay información consolidada limitada sobre su uso a largo plazo en países tropicales. En estas condiciones, hay indicios de que los requisitos de superficie pueden disminuir, mientras se mantiene un rendimiento satisfactorio. Sin embargo, las variaciones en el modo operativo y el papel de la capa de depósito orgánico superficial en condiciones climáticas cálidas no se han investigado completamente. El objetivo de este trabajo fue evaluar el rendimiento de un sistema compuesto solo por la primera etapa del sistema francés, con una reducción adicional de 1/3 del área (utilización de solo dos unidades en paralelo, en lugar de tres) en términos de eliminación de materia orgánica y conversión de nitrógeno, con una unidad con una capa de depósito acumulada durante 9 años de operación, y la otra unidad sin capa de lodo, en condiciones tropicales brasileñas. El sistema se diseñó originalmente de acuerdo con las recomendaciones de Cemagref / Irstea para la primera etapa del sistema francés para el tratamiento de las aguas residuales sin tratar generadas por una población equivalente de 100 habitantes. Sin embargo, más tarde se cambió y funcionó con solo dos unidades, utilizando solo 0.6 m2 · pe − 1. Los períodos de alimentación y descanso fueron de 7 días cada uno. Para evaluar la influencia de la capa de lodo, se eliminó el lodo superior de una de las unidades y se comparó el rendimiento de ambas unidades mediante la prueba de Mann-Whitney. La base de datos comprende los valores de rendimiento del humedal en términos de oxígeno disuelto (OD), potencial redox (Eh), demanda química de oxígeno (DQO), demanda bioquímica de oxígeno (DBO), sólidos suspendidos totales (SST), nitrógeno total Kjeldahl (NTK), NH4 + -N y NO3 + -N, cubriendo un período de monitoreo de 15 meses. Las concentraciones de OD del efluente fueron significativamente más bajas en la unidad con lodo superior, pero aún lo suficientemente altas en ambas unidades. Aunque hubo algunas variaciones entre ambas unidades, las concentraciones de efluentes de los principales contaminantes no fueron significativamente diferentes en las unidades con y sin lodo, y las eficiencias de eliminación basadas en los valores medios se consideraron buenas, dada la reducida área del sistema: DBO (80% y 79%), SST (85% y 82%), NTK (60% y 63%) para las unidades con y sin lodo, respectivamente. En condiciones climáticas brasileñas, con un área reducida y empleando ciclos de alimentación más largos (7 días), la tasa de acumulación de lodo (menos de 1 cm · año − 1) fue menor en comparación con los valores medios franceses. |
URI: | https://iwaponline.com/wst/article-abstract/80/2/347/69474/Reduction-of-area-and-influence-of-the-deposit?redirectedFrom=fulltext |
metadata.dc.ucuenca.urifuente: | https://iwaponline.com/wst/issue/80/2 |
ISSN: | 0273-1223, e 1996-9732 |
Appears in Collections: | Artículos
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