Search

This paper investigates phosphorus dynamics in a highly polluted system composed of a drainage channel followed by a shallow reservoir in the city of Fortaleza, Brazilian semiarid. During the dry season, significant non-point source loads of total phosphorus originated from residences unconnected to sewers were identified along the channel, resulting in an increasing flow rate of untreated sewage towards the reservoir. During the rainy season, as a consequence of dilution, phosphorus concentrations decreased by about 5-fold. The results also revealed that the reservoir was acting similarly to a waste stabilization pond, with phosphorus removal efficiency of about 33%. Assuming one-dimensional flow for the channel and complete mixing for the reservoir, it was possible to adjust phosphorus decay coefficients of kc = 2.2 day-1 and kr = 22.8 year-1, respectively, which were higher than their corresponding values available in the literature. This was attributed mainly to the relatively high temperatures and shallow water depths. The results also revealed an inverse dependence of kc and kr on water and wind velocity, with potential thresholds of respectively 0.3 and 5.0 m/s for resuspension of bed sediments and internal phosphorus loading.

RESUMO Nesta pesquisa, estudou-se o desempenho de três filtros biológicos anaeróbios com novos e diferentes meios de suporte em tempos de detenção hidráulica (TDH) distintos (5,5 e 11,1 horas), objetivando a remoção de algas de efluentes de lagoas de estabilização. O considerável desempenho no pós-tratamento (remoções de até 77,4%) pode ser atribuído à atuação dos mecanismos de sedimentação, retenção física e assimilação biológica. Foi desenvolvido um modelo de decaimento para clorofila com base na simplificação da equação de transporte de massa. O coeficiente global de decaimento foi descrito como uma função dos números de Reynolds e Weber, obtida por meio de ajuste aos dados experimentais com um coeficiente de determinação superior a 0,96. Para confirmação de que a função de Reynolds e Weber descreve bem o comportamento de k, foram realizadas simulações do impacto das seguintes variáveis na eficiência de remoção de algas: comprimento do filtro (altura do leito), diâmetro do filtro, diâmetro do meio suporte, porosidade, vazão, tensão superficial e da viscosidade do líquido. As simulações desenvolvidas demonstraram coerência nos resultados, reforçando que os números de Reynolds e Weber, assim como o modelo de fluxo em pistão, podem ser usados para descrever o processo de remoção de algas em filtros anaeróbios.