Performance of constructed wetland systems cropped with different vegetal species in the treatment of swine feedlot wastewater / Desempenho de sistemas alagados construídos, cultivados com diferentes espécies vegetais, no tratamento de águas residuárias da suinocultura

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

A criação de suínos é uma atividade que gera grande volume de água residuária (ARS), causando sérios problemas ambientais. Dentre as soluções disponíveis para o tratamento dessas águas residuárias distingue-se a aplicação em sistemas alagados construídos (SACs). Em vista da escassez de informações técnicas específicas sobre o tratamento de ARS utilizando SACs, notadamente com a utilização de diferentes espécies vegetais e em condições tropicais, objetivou-se, com a realização deste trabalho, avaliar o comportamento espacial (ao longo do comprimento dos SACs) e temporal (num período de 7 meses de monitoramento) de SACs, além da avaliação da eficiência na remoção de poluentes e capacidade de três espécies vegetais em extrair nutrientes. Para possibilitar este estudo, foram construídos, na Área Experimental de Hidráulica/Irrigação e Drenagem do Departamento de Engenharia Agrícola da UFV, cinco tanques de 24,0 m x 1,1 m x 0,7 m, impermeabilizados com lona butílica, que foram preenchidos com uma camada de 0,4 m de brita zero (altura útil). A ARS foi previamente tratada por meio de um processo de filtração em conjunto de filtros orgânicos, cujos leitos filtrantes eram constituídos por bagaço de cana-de-açúcar, de 0,7 m de altura, sendo o efluente dos filtros aplicados nos SACs, numa vazão de 0,8 m3 d-1, o que correspondeu um tempo de detenção hidráulica aproximado de 4,8 dias. Nos tratamentos denominados SAC1, SAC2 e SAC3 foram plantados, respectivamente, taboa (Typha latifolia L.), Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb. e capim tifton-85 (Cynodon dactylon Pers.); no SAC4 foi plantado, no 1 terço do tanque, Alternanthera, no 2 terço, taboa e, no 3 terço, capim tifton 85. No SAC5, nada foi plantado, servindo, como testemunha. Coletaram-se amostras do afluente e efluente dos filtros e nos pontos de coleta de amostras posicionados a 4, 8, 12, 16, 20 e 24 m (saída) de cada SAC. Nas amostras de água residuária coletadas foram analisados o pH, a condutividade elétrica, o potencial redox, a turbidez e quantificadas as concentrações de sólidos totais (ST), sólidos suspensos totais (SST), sólidos dissolvidos totais (SDT), DBO5, DQO, N-total, NH4 +, NO3-, P-total, K, Na, Cu, Zn, coliformes totais e E. Coli. Durante o experimento, foram feitos 3 cortes nas plantas cultivadas nos SACs, avaliando-se a produtividade de matéria seca e a capacidade de extração de nutrientes. Todas as plantas apresentaram bom desempenho em termos de produtividade e extração de nutrientes, com valores de produtividade de matéria seca em torno de 22, 26 e 28 t ha-1, respectivamente, para a taboa, Alternanthera e capim tifton 85. Da carga afluente aplicada, as plantas removeram de 5 a 10% do N-total, 2 a 5% do P-total, 11 a 25% do K e 0,6 a 5% do Zn, com destaque para a Alternanthera, que foi a espécie com maior capacidade extratora. Quanto à eficiência dos SACs no tratamento da ARS, eficiências superiores a 85% foram obtidas na remoção de SST, DBO, DQO e Zn; superiores a 50% na remoção de N-total, NH4+, P-total e ST; e entre 18 e 48% na remoção de K, Na e SDT, nos cinco SACs analisados. A remoção de Cu foi muito sensível às cargas aportadas, tendo variado de 17 a 90%. Apesar das plantas terem apresentado consideráveis remoções de poluentes, e da Alternanthera ter se destacado entre todas, em geral, não houve diferenças significativas na qualidade dos efluentes e na eficiência de remoção dos cinco SACs. A quase totalidade das remoções de ST, SST, DQO, DBO, P-total e Zn ocorreu nos 12 metros iniciais dos tanques; além disso, não se observou tendência de alteração na eficiência dos sistemas com o tempo de operação. A redução na contagem de coliformes totais variou de 90 a 99,9%, enquanto na de E. coli, de 85,4 a 100%. Mesmo não havendo diferenças significativas entre as eficiências dos cinco SACs, sugere-se o uso de SACs cultivados em relação a SACs não cultivados, pelo fato dos primeiros gerarem menores volumes de efluentes, e, consequentemente, menor carga poluente efluente, sendo, também, auto-limpantes. Com relação ao tipo de planta a ser cultivada nos SACs, recomenda-se a utilização da Alternanthera, por ter apresentado maior concentração de nutrientes na matéria seca, ou o Tifton 85, caso o produtor deseje utiliza-lo na alimentação animal.

ASSUNTO(S)

Águas residuais plantas aquáticas engenharia de agua e solo Áreas alagadas swine dejects purificação wetland systems aquatic plants wastewater suino esterco

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