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REO6_2020_II_Lista de exercícios 1 - Disposição no solo

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2. 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS 
	 	DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AMBIENTAL 
GRS127 – REÚSO DE ÁGUA E EFLUENTES 
REO 6 - Lista de exercícios 1 
 
 
1. Dimensionar a área necessária, apresentando o período de aplicações e o período de pousio, para dispor por meio da infiltração-percolação efluentes de suinocultura após tratamento em sistema preliminar, pelo método da Taxa de Infiltração Estável (TIE) e pelo método da carga orgânica. Faça um croqui da área. 
Dados 
	ID 
	Vazão (Q)
(m3 d-1) 
	DBO 
(mg L-1) 
	TIE 
(m d-1) 
	4 
	15,0 
	895 
	0,024 
 	 
· Taxa de Infiltração Estável (TIE)
 
Onde: Fator de correcao de projeto (Fp)= 0.10
 
· Método de Carga Orgânica
 
Onde: Taxa de aplicação recomendada (Tar) = 0,0750 kg m-2 d-1 de DBO
 
2.Dimensionar rampas para tratar por meio do escoamento superficial esgoto doméstico após tratamento em sistema preliminar/primário/anaeróbio, pelo critério da vazão por unidade de largura da rampa e pelo critério da carga orgânica aplicada. Apresente o período de aplicações e o período de pousio. Faça um croqui da área. 
Dados: 
	ID 
	Vazão (m3 d-1) 
	DBO (mg L-1) 
	4 
	15,0 
	236 
 
· Critério da vazão por unidade de largura da rampa
 
	Onde: Cz = 50 mg*
		A= 0.72
		K= 0.01975
		q= 0,30 m3 h-1 m-1
	
	 
 Z= 34m
 L= 2.1m
· Conclusão:
 Serão necessárias duas rampas, ambas com 34m de comprimento, 0.8m de largura e separadas de 0.5m, para circulação e manejo das espécies vegetais.
· Croqui:
· Critério da Carga Orgânica
 
Onde: Taxa de aplicação de águas residuárias domesticas (Tar)= 0,0100 kg m-2 d-1 de DBO
 Area= 354 m2
Considerando o comprimento da rampa de 20m, temos:
 Largura= 18m
· Conclusão:
Serão necessárias 9 faixas com 2m de largura cada uma e 20m de comprimento, espaçadas de 0.5m para circulação e manejo das espécies vegetais.
· Croqui:
3.Determinar, pelo método DEA/UFV, a dose de efluente de curtume (ARC) a ser aplicada no solo cultivado com milho, via fertirrigação, para produzir 14 ton ha-1 de grãos. Se o metal pesado for o limitante, estabeleça, o tempo de aplicação. 
Dados: 
	ID 
	
	ARC 
	
	
	 
 
	Solo 
	
	
	Nitrogênio total (mg L-1) 
	N-NH4+ 
(mg L-1 de N) 
	nitrato 
(mg L-1 de N) 
	Crômio 
(mg L-1) 
	Tm2 (%) 
	
	Matéria orgânica (dag kg-1) 
	Tm1 (%) 
	4 
	1086 
	573 
	15 
	19 
	96,1 
	 
	1,75 
	2,3 
Os demais dados poderão ser consultados nos slides de aula, ou adotados, de acordo com a literatura. 
 
Norg = Ntotal – N-NH4+ = 1086-573= 513 mg L-1
Nabs - Nitrogênio absorvido pela cultura para produzir 14 ton ha-1 = 200 kg ha-1 ano-1
Tm2 - Taxa de mineralização do curtume no primeiro ano = 0,961 kg kg-1
p – profundidade do sistema radicular = 20 cm = 0,2 m
n – número de meses de cultivo = 4
ρsolo: 1 g cm-3
PR = 0,5
M.O. = 1,75 dag kg-1
· EQUAÇÃO 1) 
N disp-solo = Tm1 x MO x s x p x 107 x 0,05 x 
N disp-solo = 0,023 x 0,0175 x 1 x 0,2 x 107 x 0,05 x = 13,42 kg / ha / ano
· EQUAÇÃO 2)
N disp-resíduo = Tm2 x x [Norg + (NNH4+ + NNO3-)] x PR
N disp-resíduo = 0,961 x x [513 + (573 + 15)] x 0,5 = 176,34 mg / L
· EQUAÇÃO 3)
DAR = = = 1058,1 m3 / ha / ano
Poderá ser aplicado na plantação de milho 1058,1 m3 ha-1 ano-1.
Porém, a ARS não tem apenas nitrogênio, tem também metais pesados: 
Ao se aplicar 1058,1 m3 ha-1 ano-1 será aplicado também:
Crômio = 19 mg L-1 x 1058,1 m3 ha-1 ano-1 = 20,1kg / ha / ano
Considerando Resolução CONAMA n°375/2006, a carga acumulada teórica permitida de substâncias inorgânicas pela aplicação do lodo de esgoto ou produto derivado é de 154 kg/ha de Crômio.
Tempo ≤ ≤ 7,7 anos
Assim, o tempo máximo de aplicação desta água residuária seguindo os critérios de legislação relacionada será de 7,7 anos.
Segundo dados da CONAMA, os valores de Crômio orientadores para Solos e Águas Subterrâneas para o Estado de São Paulo são apresentados na tabela 1:
Tabela 1: Valores de Referência de qualidade (VRQ), de Prevenção (VP) e de Intervenção (VI), para o elemento Crômio em mg/kg de solo.
(1) Mantidos os valores orientadores da Resolução CONAMA 420/2009.
Fonte: Conama n°420/2009.
4.Determinar a dose de esgoto doméstico a ser aplicada por hectare de solo cultivado com capim elefante, via fertirrigação, conforme DN CERH nº/2020. Estabeleça a área total necessária para dispor toda a vazão diária de esgoto. 
Dados: 
	ID 
	Vazão (m3 d-1) 
	Nitrogênio total (mg L-1) 
	Ca (mg L-1) 
	Mg (mg L-1) 
	Na (mg L-1) 
	CE (dS m-1) 
	4 
	164 
	27 
	46 
	8,1 
	76 
	1,67 
	Onde: D: Dose de água para reuso ()
			Qreq: Quantidade de Nitrogênio ()
			Cdisp: Concentração de Nitrogênio ()
 D= 10000 D= 1000 
 
 
 
 RAS= 2.71 
5.Verifique se o efluente com as características abaixo apresenta alguma restrição quanto ao uso em fertirrigação. 
Dados: 
	ID 
	Ca (mg L-1) 
	Mg (mg L-1) 
	Na (mg L-1) 
	CE (dS m-1) 
	4 
	55 
	5,5 
	61 
	1,6 
Sabendo a massa atômica dos seguintes elementos e que CE= 0.7 dS :
· Ca: 40
· Mg: 24
· Na: 23
 
 
 
 RAS= 2.094
· Conclusão:
Este efluente apresenta ``sem redução`` na infiltração de água no solo.

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