Open-access Remoção de nitrogênio e fósforo de águas residuárias de laticínios por sistemas alagados construídos operando em bateladas

Removal of nitrogen and phosphorus from dairy wastewater using constructed wetlands systems operating in batch

Resumos

Este trabalho apresenta os resultados de um estudo realizado durante 7 (sete) meses sobre a eficiência de sistemas alagados construídos, no tratamento de águas residuárias de laticínios, com ênfase na remoção de nitrogênio e fósforo. Os 6 (seis) sistemas experimentais foram construídos em tanques de PEAD com volume de 115 litros cada, com relação comprimento/largura na proporção de 2:1. Os materiais suporte utilizados foram brita 0 em três dos sistemas e brita 0 e areia em outros três, na proporção de 80% brita e 20% areia. Os sistemas foram operados em bateladas com ciclos de 48 horas, aplicando-se 7,5 litros do efluente por ciclo. Quatro das unidades experimentais foram cultivadas e duas mantidas como testemunhas. As espécies selecionadas foram as macrófitas Typha dominguensis e o Hedychium coronarium. A eficiência na remoção de compostos nitrogenados apresentou-se promissora com valores entre 29,4 a 73,4%, a remoção de fósforo pelos leitos foi inferior, atingindo eficiências entre 18,61 a 34,3%, valores promissores levando em conta a dificuldade da remoção destes elementos por sistemas convencionais.

nutrientes eutrofizantes; ecotecnologia; efluentes de laticínios


This work presents the results of a study conducted for a period of seven months on the effectiveness of constructed wetland systems for the treatment of dairy wastewater aiming at removing, nitrogen and phosphorus. Six experimental systems were assembled with a net volume of 115 L using HDPE tanks, with length/width ratio of 2:1. In three of the systems, gravel 0 was used as substrate, while gravel 0 and sand was used in the three others, in the percentage of 80% and 20%, respectively. The systems were operated in batch cycles of 48 hours, applying 7.5 L of influent per cycle. Four of the experimental units were cultivated, and two kept as controls. The selected species chosen were the macrophytes, Typha domingensis and Hedychium coronarium. The removal efficiency concerning nitrogen compounds showed to be quite promising with values ranging from 29.4 to 73.4%, while phosphorus removal from the beds was lower, reaching efficiencies between 18.61 and 34.3%, considered good values, since the removal of these substances is quite difficult through conventional treatment.

eutrophying nutrient; ecotechnology; dairy effluent


Referências bibliográficas

  • ABRAHÃO, S. S. Tratamento de água residuária de laticínios em sistemas alagados construídos cultivados com forrageiras. 2006. 110f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, 2006.
  • AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION - APHA. Standard methods for the examination of water and wastewater. 19. ed. Washington, DC, 1995.
  • BRASIL, M. S.; MATOS, A. T.; SOARES, A. A.; FERREIRA, P. A. Qualidade do efluente de sistemas alagados construídos, utilizados no tratamento de esgoto doméstico. Revista Brasileira de Engenharia agrícola e ambiental, Campina Grande, v. 9, Suplemento, p. 133-137, 2005.
  • COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL - CETESB. Nota técnica sobre tecnologia de controle - indústria de laticínios - NT-17 São Paulo, 1990. p. 20.
  • COOPER, P. A review of the design and performance of vertical-flow and hybrid reed bed treatment systems. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON WETLAND SYSTEMS FOR WATER POLLUTION CONTROL, 1., 27 set. a 02 out. 1998, Águas de São Pedro. Anais.. Águas de São Pedro: CEA/UNESP;IAWQ, 1998. 1 CD-ROM.
  • EUSTÁQUIO JR., V.; MATOS, A. T.; CAMPOS, L. C.; BORGES, A. C. Desempenho agronômico da aveia-preta (Avena strigosa Schreb), cultivada em sistemas alagados construídos. Revista Ambi-Água, Taubaté, v. 5, n. 1, p. 68-78, 2010. http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.120
  • FIA, R. Desempenho de sistemas alagados construídos no tratamento de águas residuárias da lavagem e descascamento/despolpa dos frutos do cafeeiro. 2008. 181f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, 2008.
  • FREITAS, W. S. Desempenho de sistemas alagados construídos, cultivados com diferentes espécies vegetais, no tratamento de águas residuárias da suinocultura 2006. 159f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, 2006.
  • GASIUNAS, V.; STRUSEVICIUS, Z.; STRUSEVICIÉNE, M. S. Pollutant removal by horizontal subsurface flow constructed wetlands in Lithuania, Journal of Environmental Science and Health, Philadelphia, v. 40, n. 6/7, p. 1467-1478, 2005. http://dx.doi.org/10.1081/ESE-200055889
  • HEALY, M. G.; CAWLEY, A. M. The nutrient processing capacity of a constructed wetland in western Ireland. Journal of Environmental Quality, New Jersey, v. 31, n. 5, p. 1739-1747, 2002. http://dx.doi.org/10.2134/jeq2002.1739
  • JOB, G. D. Treatment of medium strength industrial and agricultural effluents using reed bed treatment systems. 1992. 162f. Ph.D. thesis, University of Birmingham, Birmingham, 1992.
  • KADLEC, R. H.; KNIGHT, R. L. Treatment wetlands Boca Raton: Lewis Publishers, 1996. 893p.
  • KERN, J.; BRETTAR, I. Nitrogen turnover in a subsurface constructed wetland receiving dairy farm wastewater. In: TREATMENT WETLANDS FOR WATER QUALITY IMPROVEMENT, 2., 15-21 oct. 2002, Ontario. Proceedings... Ontario: CH2M Hill, 2002. p. 15-21.
  • LEE, C. Y.; LEE, C. C.; LEE, F. Y.; TSENG, S. K.; LIAO, C. J. Performance of subsurface flow constructed wetlands taking pretreated swine effluent under heavy loads. Bioresource Technology, n. 92, n. 2, p. 173-179, 2004. http://dx.doi.org/10.1016/j. biortech.2003.08.012
  • MANSOR, M. T. C. Uso de leitos de macrófitas no tratamento de águas residuárias 1998. 106f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 1998.
  • MANTOVI, P.; MARMIROLI, M.; MAESTRI, E.; TAGLIAVINI, S.; PICCININI, S.; MARMIROLI, N. Application of a horizontal subsurface flow constructed wetland on treatment of dairy parlor wastewater. Bioresource Technology, v. 88, n. 2, p. 85-94, 2003. http://dx.doi.org/10.1016/S0960-8524(02)00291-2
  • MATOS, A. T.; ABRAHÃO, S. S.; PEREIRA, O. G. Desempenho agronômico de capim tifton 85 (cynodon spp) cultivado em sistemas alagados construídos utilizados no tratamento de água residuária de laticínios. Revista Ambi-Água, Taubaté, v. 3, n. 1, p. 43-53, 2008. http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.41
  • NEAFSEY, J. A.; CLAUSEN J. C. Constructed wetlands for treatment of milkroom wastewater Internal report. [S.l.: s.n.], 1994. 122p.
  • SEZERINO, P. H. Potencialidade dos filtros plantados com macrófitas (constructed wetlands) no pós-tratamento de lagoas de estabilização sob condições de clima subtropical. 2006. 176f. Tese (Doutorado em Engenharia Ambiental) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2006.
  • SHUTES, R. B. E. Artificial wetlands and water quality improvement. Environment International, London, v. 26, n. 5/6, p. 441-447, 2001. http://dx.doi.org/10.1016/S0160-4120(01)00025-3
  • STANTON, A. G. Software PRIMER biostatistics: the program. Versão 3.0. London, 1992.
  • VALENTIM, M. A. A. Desempenho de leitos cultivados ("Constructed Wetlands") para tratamento de esgoto: contribuições para concepção e operação. 233f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2003.
  • UNITED STATES. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY - U.S.EPA. A handbook of constructed wetlands. 2003. Disponível em: <http://www.epa.gov/owow/wetlands/pdf/hand.pdf>. Acesso em: 15 jul. 2003.
  • VAN DE GRAAF, A. A.; DE BRUIJN, P.; ROBERTSON, L. A.; JETTEN, M. S. M.; KUENEN, J. G. Autotrophic growth of anaerobic ammonium-oxidizing micro-organisms in a fluidized bed reactor. Microbiology, v. 142, n. 8, p. 2187-2196, 1996. http://dx.doi.org/10.1099/13500872-142-8-2187
  • VON SPERLING, M. Princípios de tratamento biológico de águas residuárias: introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. 3. ed. Belo Horizonte: DESA/UFMG, 2005. 425p.
  • WETLAND INTERNATIONAL. The use of constructed wetlands for wastewater treatment. Selangor, 2003. Disponível em: <http://www.wetlands.org/pubs&/ConstructedWetlands.htm>. Acesso em: 19 dez. 2009.
  • WILSON, R. W.; MURPHY, K. L. Anaerobic treatment of dairy effluent: a report for Agropur, Granby. Quebec: [s.n], 1986.
  • ZANELLA, L. Plantas ornamentais no pós-tratamento de efluentes sanitários: wetlands construídos utilizando brita e bambu como suporte. 2008. 106f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2008.

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    16 Set 2014
  • Data do Fascículo
    Jun 2012
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