As lagoas de estabilização têm sido a técnica de tratamento de esgotos domésticos mais utilizada nos países em desenvolvimento, caracterizando-se por ser um processo de tratamento simples e por apresentar excelente eficiência de remoção de matéria orgânica, nutrientes e patógenos. Dados de 2002 informam que somente no Brasil elas estão presentes em 375 localidades (IBGE, 2002). O dimensionamento de lagoas tem sido na maioria das vezes executado por métodos empíricos que apresentam resultados divergentes, levando à necessidade de maiores estudos do processo de tratamento. O uso de lagoa em escala real tem apresentado grande dificuldade, pois essas lagoas apresentam características peculiares, refletindo resultados particulares. Com isso, o emprego de lagoas piloto permite um maior controle do tratamento e flexibilidade operacional visando obtenção de parâmetros intervenientes no processo. Nesse contexto, o presente trabalho avaliou a aplicabilidade do uso de lagoas de estabilização em escala piloto em pesquisas sobre tratamento de esgotos domésticos, utilizando-se duas lagoas que recebem esgoto doméstico após tratamento preliminar. Foram analisados o comportamento hidrodinâmico, as condições de mistura (com ênfase na questão da estratificação térmica), o desempenho do tratamento, correlações do desempenho com os fatores climáticos (radiação solar, temperatura do ar e do líquido) e alguns modelos explicativos do funcionamento de lagoas. Os resultados do presente trabalho demonstraram que as lagoas piloto podem ser utilizadas como ferramenta no estudo de lagoas de estabilização, com uma restrição principal quanto ao efeito de vento, ausente nessa escala. As lagoas piloto trabalharam com elevada taxa de aplicação superficial (430 Kg.DBO/ha.d) e tempo de detenção pequeno (em torno de 4 dias), e em comparação com as lagoas em escala real alcançaram eficiência de tratamento similar (remoção de DBO filtrada em torno de 90%), maior concentração de algas e modelo de mistura com características entre mistura completa e fluxo em pistão.
Stabilization ponds have been the most used wastewater treatment technique in developing countries, mainly because the simple treatment process and the high efficiency in organic matter, nutrients and pathogens removal. Data from a 2002 survey indicate that in Brazil alone these ponds are present in 375 locations (IBGE, 2002). The design of these ponds has been largely based in empirical methods that often lead to divergences in the resulting pond configuration, which indicate the need for further studies of the behavior in these ponds. The use of a prototype scale ponds is difficult due to the peculiarities in the geometry and configuration of the ponds, which is reflected in the treatment efficiency. The use of smaller scale ponds is thus more appropriate because a better control of the operation parameters is possible, which lead to a better understanding of the intervenient parameters of the treatment process. In this context, the present investigation promoted an assessment of the applicability of pilot-scale stabilization ponds in investigations on domestic wastewater treatment. The investigation was promoted with two ponds that receive treatment of domestic wastewater after preliminary treatment. It was analyzed the hydrodynamic behavior, the mixing conditions (with emphasis in the thermal stratification issue), treatment effectiveness and correlations of the treatment effectiveness with selected climatic factors, such as solar radiation, temperature of the air and of the liquid. Some design models were included in the analysis to check their prediction ability of the experimental results. The results of this investigation indicate that pilot-scale stabilization ponds are a useful tool in studies of treatment process in stabilization ponds, except mainly by the wind effects that are absent in the smaller scale. The ponds used in the investigation had a large surface loading (430 kg DBO/ha.d) and a small detention time (around 4 days). Comparing to real scale ponds, the treatment efficiency was similar, with DBO removal around 90%, but the algae concentration was larger and the flow condition had characteristics between complete mixing reactor and plug flow.