Desinfecção solar de águas cinza para aproveitamento agrícola no semiárido-RN

• Main Author: Cavalcante, Fernanda Lima
• Other Authors: http://lattes.cnpq.br/5596049030553183
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal Rural do Semi-Árido 2017
• Subjects: Reator solar; Resíduo líquido; Agentes patogênicos; Reúso na agricultura; Solar reactor; Liquid residue; Pathogens; Reuse in agriculture; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS
• Online Access: http://bdtd.ufersa.edu.br:80/tede/handle/tede/813

Submitted by Socorro Pontes ([e-mail]) on 2017-09-25T13:10:22Z No. of bitstreams: 1 FernandaLC_TESE.pdf: 3609917 bytes, checksum: eda39920d8946614e6db4dd9bb265a99 (MD5) === Approved for entry into archive by Vanessa Christiane ([e-mail]) on 2017-10-27T13:05:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FernandaLC_TESE.pdf: 3609917 bytes, checksum: eda39920d8946614e6db4dd9bb265a99 (MD5) === Approved for entry into archive by Vanessa Christiane ([e-mail]) on 2017-10-27T13:05:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FernandaLC_TESE.pdf: 3609917 bytes, checksum: eda39920d8946614e6db4dd9bb265a99 (MD5) === Made available in DSpace on 2017-10-27T13:09:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FernandaLC_TESE.pdf: 3609917 bytes, checksum: eda39920d8946614e6db4dd9bb265a99 (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 === The high incidence of waterborne diseases is attributed to the inadequacy of sanitary sewage systems in Brazilian rural areas. The use of solar radiation has low-cost, easy operation and do not use chemicals in wastewater disinfection for agricultural use. Given the above, this study aimed at developing and validating a solar reactor for the disinfection of gray water from rural areas in the semiarid region, aiming at the reuse of the effluent. The experiments were conducted in the experimental area of the Federal Rural University of the Semi-Arid region in Mossoró, state of Rio Grande do Norte. The gray water treatment plant consists of septic tank, anaerobic filter and solar reactor. In the solar reactor, 0.1 m layers of gray water were exposed to solar radiation during the period between 8:00 AM to 4:00 PM, and aliquots were taken every two hours. The experimental tests were performed from July to December 2015, in order to evaluate the efficiency of solar disinfection by means of pH, dissolved oxygen, temperature, electrical conductivity, total suspended solids, turbidity, total coliforms, E. coli and helminth eggs. At the same time, the following environmental variables were monitored: air temperature and global solar radiation. For enumeration of helminth eggs, we used the modified Bailenger technique. For determination of fecal coliforms, we used the Colilert method. Data were subjected to descriptive statistics and analysis of variance for all analyzed characteristics. Multivariate analysis such as principal component analysis and hierarchical cluster analysis were also applied. A multiple regression analysis proposed a mathematical model that represents the inactivation of pathogens through solar disinfection. The results showed that the 8-hour solar exposure time was not enough to reduce the E. coli population to the point of allowing unrestricted reuse in irrigation, requiring longer exposure times or reduction in effluent color and turbidity. Principal component analysis summarized the initial 11 variables to 7 variables, explaining 79.46% of the total variance. The analysis of hierarchical clustering indicated the formation of four distinct groups, with determinant influence of seasonality and the time of exposure to solar radiation. According to the regression analysis, the most important variables in the solar disinfection process were cumulative solar radiation and conductivity === A elevada incidência de doenças de veiculação hídrica nas áreas rurais brasileiras é atribuída a inadequação dos sistemas de esgotamento sanitário. O uso da radiação solar é uma alternativa de baixo custo, fácil operação e não utilização de produtos químicos na desinfecção de águas residuárias para fins de aproveitamento agrícola. Diante do exposto, o presente trabalho tem a finalidade desenvolver e validar um reator solar para desinfecção de águas cinza de áreas rurais no semiárido, visando o reúso agrícola do efluente. Os ensaios foram realizados na área experimental da Universidade Federal Rural do Semi-árido em Mossoró-RN. A estação de tratamento de águas cinza foi composta por tanque séptico, filtro anaeróbio e reator solar. No reator solar foram mantidas lâminas de águas cinza de 0,1 m, que ficaram expostas à radiação solar durante o período entre 8:00 às 16:00 h, e coletadas alíquotas a cada duas horas. Os ensaios experimentais foram realizados no período de julho a dezembro de 2015, no intuito de avaliar a eficiência da desinfecção solar por meio das análises de: pH, oxigênio dissolvido, temperatura, condutividade elétrica, sólidos suspensos totais, turbidez, coliformes totais, E.coli e ovos de helmintos. Paralelamente, foram monitoradas, também, as seguintes variáveis ambientais: temperatura do ar e radiação solar global. Para enumeração dos ovos de helmintos foi empregada a técnica de Bailenger modificada, enquanto para determinação de coliformes fecais utilizou-se do método do Colilert. Os dados obtidos mediante procedimentos laboratoriais analíticos foram submetidos à estatística descritiva e análise de variância para todas as características analisadas. Utilizando-se ainda das ferramentas estatísticas multivariadas, como a análise de componentes principais e análise de agrupamento hierárquico, tal como da análise de regressão múltipla, possibilitou a elaboração de um modelo matemático que representou a inativação de patógenos através da desinfecção solar. O tempo de exposição solar de 8 horas não foi suficiente para redução do nível populacional de E.coli a ponto de permitir o reúso irrestrito para irrigação, necessitando de tempos de exposição prolongados ou redução nos valores de cor e turbidez do efluente. A análise de componentes principais promoveu a redução das 11 variáveis iniciais para 7 variáveis, explicando 79,46% da variância total. Já a análise de agrupamento hierárquico formou quatro grupos distintos, sendo determinantes a sazonalidade e o tempo de exposição solar à que as amostras foram submetidas. De acordo com a análise de regressão as variáveis mais importantes no processo de desinfecção solar foram a radiação solar acumulada e a condutividade elétrica === 2017-09-25