Avaliação do comportamento hidrodinâmico em wetland horizontal de fluxo subsuperficial

O presente trabalho teve como objetivo analisar o comportamento hidrodinâmico e as caracteristicas hidraulicas de um reator do tipo wetland construido de fluxo horizontal subsuperficial (WCHSS), em escala de bancada (0,1506 m3) com meio suporte composto de brita 1 com 44% de vazios, operando com vazao de aproximadamente 2,9 L h-1 e tempo de detencao hidraulica (TDH) teorico de 23 h, alimentado com efluente sanitario fraco. Foi avaliado no reator o comportamento hidrodinâmico, as anomalias no escoamento, a recuperacao de massa no ensaio e a modelagem em fluidodinâmica computacional (CFD) para compreender o comportamento do fluido dentro do reator. Foram realizados 2 ensaios, apos 1 semana e apos 5 meses de operacao, aplicando metodo de estimulo-resposta do tipo pulso com o tracador Rodamina WT. Amostras foram coletadas na saida do sistema no tempo 0 e a cada 2 h durante 78 h. O TDH real obtido mostrou atrasos de 3 h para o 1o ensaio e 9 h para o 2o ensaio. As curvas de concentracao de ambos os ensaios indicam a presenca de anomalias hidrodinâmicas, a partir do pico pronunciado e o fenomeno de cauda longa no final da curva. O aumento do TDH no decorrer do tempo de operacao indica a presenca de microporos, que aumentam a resistencia do meio e diminuem a velocidade do escoamento, e a recirculacao do fluido. Foram encontrados valores de numero de tanques em serie (N) de 4,6 na primeira semana e 6,1 apos 5 meses, estes valores podem representar bem o sistema, pois os indices de correlacao (R2) de 0,983 e 0,945 obtidos mostram o melhor ajuste dentre os modelos estudados, de tanques em serie, pequena dispersao e grande dispersao. Os sistemas nao apresentam volume de zonas mortas, nem curto-circuitos significativos. A recuperacao de massa do tracador foi 69,2% no primeiro ensaio e caiu para 60,9% no segundo ensaio, valores que poderiam ser aumentados aplicando uma maior concentracao de Rodamina WT injetada no sistema. A modelagem em CFD foi feita a partir de modelos de meios porosos, levando em conta perdas calculadas utilizando a Lei de Darcy. O modelo fornece graficamente os perfis de velocidade e escoamento, indicando velocidades muito baixas no interior do sistema, o que favorece a ocorrencia de recirculacao.