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Title: Modelo de avaliação de alternativas de tratamento descentralizado de esgoto doméstico para pequenas comunidades.
Other Titles: Evaluation model for alternatives to decentralized domestic sewage treatment for small communities.
???metadata.dc.creator???: OLIVEIRA JÚNIOR, José Lima de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: SOUSA, José Tavares de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: KONIG, Annemarie.
???metadata.dc.contributor.referee2???: DANTAS NETO, José.
???metadata.dc.contributor.referee3???: LEITE, Valderi Duarte.
???metadata.dc.contributor.referee4???: OLIVEIRA, Rui de.
Keywords: Decentralized systems;Alternative selection;Assessment model;Anaerobic-aerobic systems;Tratamento de esgotos;Tratamiento de aguas residuales;Tratamiento de aguas residuales;Alternativas de tratamento;Alternativas de tratamiento;Sistemas anaeróbio-aeróbios;Análise multi-objetivo;Análisis multiobjetivo;Análise econômica;Análisis economico
Issue Date: 18-Jun-2014
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: OLIVEIRA JÚNIOR, José Lima de. Modelo de avaliação de alternativas de tratamento descentralizado de esgoto doméstico para pequenas comunidades. 2014. 208f. (Tese de Doutorado em Recursos Naturais), Programa de Pós-graduação em Recursos Naturais, Centro de Tecnologias e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba – Brasil, 2014. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16947
???metadata.dc.description.resumo???: Os objetivos deste trabalho foram investigar sistemas biológicos de tratamento compactos e convencionais de esgoto em escala piloto, em termos de qualidade sanitária do efluente e seus custos de implantação, operação e manutenção, para construção de um Modelo de Avaliação de alternativas de Tratamento Descentralizado de esgotos baseado em análise integrada econômica, multicritério e multiobjetivo, aplicáveis a comunidades rurais e periurbanas. O trabalho foi realizado no período de março de 2011 a novembro de 2013. Quatro sistemas anaeróbios de tratamento, um aeróbio, e um compacto anaeróbio-aeróbio foram operados com vazões variando entre 279 e 315L. dia-1) durante nove meses. As análises físicas, químicas e biológicas ocorreram semanalmente. Dada a importância do solo como destino final em sistemas descentralizados, testes de infiltração em escalas de bancada e piloto foram realizados. Os sistemas operados foram, então, projetados conforme normas da ABNT; seus custos de implantação, operação e manutenção estimados, e calculados a Valor Presente Líquido no horizonte de 20 anos à taxa de 12% a.a. Posteriormente, um Modelo de Avaliação foi construído, contemplando estudo econômico através do método do Índice de custo e benefício, e multiobjetivo, através do método da Programação de Compromisso. A associação entre as alternativas de tratamento e disposição final estudadas no Modelo, bem como a infiltração do efluente em sumidouros foram modeladas matematicamente. A modelagem da concentração efluente expressou o comportamento experimental dos parâmetros físico-químicos e microbiológicos, com diferenças absolutas entre 0,05% e 5,45%. Os sumidouros a jusante do tanque séptico tenderam à colmatação de 50 a 58 % mais rápido do que a jusante do reator UASB. Comparações entre os sistemas unifamiliares e multifamiliares foram realizadas. O custo com rede coletora constituiu-se em parcela expressiva do custo total, situando-se na faixa entre 50% e 67%. O ponto de equilíbrio, a partir do qual, não compensou agregar residências aos sistemas multifamiliares, foi de 15 residências. Nos sistemas unifamiliares, a configuração UASB convencional + filtro Anaeróbio + cloração mostrou-se a melhor alternativa em termos dos custos totais. O sistema compacto mostrou-se a melhor alternativa na adequação aos padrões para o reuso na agricultura familiar, podendo a sua configuração seguida de UV ser escolhida como alternativa promissora e viável para o tratamento doméstico de esgotos para reuso na agricultura familiar, embora a alternativa UASB Y + FaFint + UV + reuso foi escolhida como a alternativa de melhor compromisso, tornando-se, ainda, na classificação com ênfase econômica, a solução mais robusta da análise. A descentralização mostra-se como a alternativa nacional para a universalização do esgotamento sanitário. sistemas inovadores e compactos anaeróbio-aeróbios, de baixo custo, mostraram-se promissores para utilização no tratamento do efluente doméstico visando o reuso na agricultura no contexto do tratamento descentralizado de esgotos domésticos em comunidades rurais e periurbanas.
Abstract: The objectives of this research were the investigation of conventional and compact wastewater biological treatment systems concerning the sanitary quality of the effluent and costs estimation for construction, operation and maintenance prior to designing a Model of Assessment of Decentralize Wastewater Treatment Systems based on integrated economical and multi criteria and multi objective analysis, which may be suitable for studies prior the implementation of rural and suburban treatment systems. The research was performed between March, 2011 and November, 2013. Four anaerobic systems, one aerobic, and one compact anaerobic-aerobic system were operated and monitored under household low flow settings (270L.day-1) in the course of nine months. The physical, chemical and microbiological analysis has taken place weekly. Given the importance of the final disposal of effluent in the soil in decentralized systems, infiltrations tests both in laboratory and pilot scales were achieved. Henceforth, the monitored systems were designed accordingly to Brazilian wastewater treatment systems guidelines, having their total costs estimated and valuated to the Net Present Value for 20 years, under a rate of 12% per year. Posteriorly, an Assessment Model based on linked computer worksheets was built, embedding an economic appraisal by Cost & Benefit Method, as well as a multi objective evaluation, by the Compromise Programming Method. The treatment and final disposal alternatives combination included in the Model, as well as the effluent infiltration behavior in experimental soakaways was mathematically modeled. The modeling of the effluent concentration has performed a close-fitting with the experimental data both of the physical, chemical and microbiological parameters, with absolute differences between 0,05% and 5,45%. The modeling of soakaway behavior ahead of the septic tank has lean towards clogging 50% to 58% faster than the soakaway ahead of UASB reactor. Comparisons among community on-site and single household on-site treatment systems were made, with cost results for pipeline been the most substantial part of total cost, on behalf of 50% to 67% of those costs. The equilibrium point for the maximum numbers of homes to be added in a cluster was 15 homes. Regarding household treatment systems, the configuration Conventional UASB + Anaerobic Filter + Chlorination has shown to be the best alternative relating to total costs. The Compact Treatment System has shown as the best alternative concerning suitability for the standards of household agricultural reuse practice, with its configuration with UV tertiary treatment to be chosen as a promising feasible alternative for household wastewater treatment prior to reuse in household agriculture, although the alternative UASBY + FaFint + UV + Reuse was chosen as the Compromise Alternative, becoming yet, under economical emphasis ranking, the most Strong Alternative of the analysis. Innovative Compact low cost Systems based on anaerobic-aerobic concept of treatment, has shown to be promising for household wastewater treatment prior to reuse in agriculture in background of decentralized wastewater management for rural and suburban areas.
Keywords: Decentralized systems
Alternative selection
Assessment model
Anaerobic-aerobic systems
Tratamento de esgotos
Tratamiento de aguas residuales
Tratamiento de aguas residuales
Alternativas de tratamento
Alternativas de tratamiento
Sistemas anaeróbio-aeróbios
Análise multi-objetivo
Análisis multiobjetivo
Análise econômica
Análisis economico
???metadata.dc.subject.cnpq???: Recursos Naturais.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16947
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia e Gestão de Recursos Naturais.

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