Controle de efluente de reator anaeróbio por banhado construído

Abstract

O crescimento populacional aliado à falta de planejamento demográfico, tem intensificado os problemas ambientais, principalmente aqueles relacionados ao lançamento de efluentes in natura nos corpos d’água. A magnitude deste problema é agravado devido o alto custo dos sistemas de tratamento de efluentes. Os banhados construídos apresentam-se como uma solução para esse tipo de problema, particularmente em aplicações locais e de pequena escala, devido o seu baixo custo de implantação e operação. Este estudo tem por objetivo contribuir para o entendimento do funcionamento desse tipo de sistema de tratamento. Para isso, foi analisado o potencial de redução de cargas poluidoras na fase inicial (em estabelecimento) e na fase já estabelecida dos sistemas. Foram utilizadas as espécies de macrófitas Typha subulata e Zizaniopsis bonariensis. A eficiência do sistema foi avaliada através de balanço de massa e da adaptação das macrófitas às condições de operação do sistema (cargas aplicadas). Foram analisadas as variáveis: alcalinidade, SST, SSV, cor, condutividade, pH, OD, temperatura, turbidez, DQO, NTK, NH₃, NO⁻₃, PT, PO³⁻₄, SO²⁻₄, cloreto, coliformes totais e coliformes fecais. Observou-se variações na redução de poluentes, tanto para os sistemas em estabelecimento, quanto nos sistemas estabelecidos. Os sistemas em estabelecimento apresentaram diferença significativa (p<0,05) entre eficiências médias das espécies analisadas, para as variáveis cor, alcalinidade, NO⁻₃, SO²⁻₄, cloretos e condutividade. O aumento de carga aplicada no sistema ocasionou redução de eficiência, influenciando significativamente (p<0,05) as variáveis turbidez, cor, coliformes totais e coliformes fecais, SST, SSV, DQO, NTK, NH₃, NO⁻₃, PT, PO³⁻₄, condutividade e cloretos. Os sistemas estabelecidos apresentaram resultados similares aos sistemas em estabelecimento, apresentando diferença significativa (p<0,05) entre espécie e controle para as variáveis alcalinidade, SST, DQO, NH₃, NO⁻₃, PT, SO²⁻₄, condutividade e cloretos. O aumento de carga influenciou significativamente na redução de eficiência do sistema, para as variáveis turbidez, alcalinidade, coliformes totais e fecais, SST, DQO, NTK, NH₃, NO₃, PT, condutividade e cloretos. As espécies de macrófitas mostraram alta capacidade de sobrevivência às condições de teste, ocupando integralmente os espaços dos banhados. Das macrófitas analisadas (sistemas em estabelecimento), a espécie Typha subulata apresentou maior potencial na retenção de NT e PT. Os mecanismos de remoção predominantes no sistema foram absorção e adsorção para NT e PT, respectivamente. Para os sistemas estabelecidos, a quantidade de nitrogênio e fósforo total removido pelo sistema foi retido em sua maioria pelo substrato, sendo a adsorção o principal mecanismo de remoção de nutrientes. Os banhados construídos passam por um período de estabelecimento e adaptação às condições do meio, começando a fornecer melhor desempenho após um ano de operação.

Population growth, together with the lack of demographic planning, has worsened environmental problems, especially those related to discharging untreated effluents into bodies of water. The problem is even greater due to the high cost of effluent treatment systems. Constructed wetlands are a solution to this type of problem, particularly in local, small scale applications, because of low cost implementation and operation. The purpose of this study is to contribute to understanding how this type of treatment system functions. For this purpose the potential for pollution load reduction during the initial phase and the already established phase of the systems was analyzed. The macrophyte species Typha subulata and Zizaniopsis bonariensis were used. System efficiency was assessed by means of mass balance pollutant removal, and the adaptation of macrophytes to the operational conditions of the system (applied loads). The following variables were monitored: alkalinity, TSS, VSS, color, conductivity, pH, OD, temperature, turbidity, COD, NTK, NH₃, NO₃, TP, PO₄, SO₄, chloride, total coliforms and fecal coliforms. Variations were observed in the reductions of pollutants, both for systems in development and the already established ones. The systems currently being established, for the tested species, presented a significant difference (p<0.05), between mean efficiencies for the following variables: color, alkalinity, NO₃, SO₄, chlorides and conductivity. The increased load applied to the system reduced the efficiency, significantly influencing (p<0.05) the following variables: turbidity, color, total coliforms and fecal coliforms, TSS, VSS, COD, NTK, NH₃, NO₃, TP, conductivity and chlorides. The established systems presented results similar to the systems being established, with a significant difference (p<0.05) between species and control for the following variables: alkalinity, TSS, COD, NH₃, NO₃, Pt, SO₄, chloride, total coliforms and fecal coliforms.Variations were observed in the reductions of pollutants, both for systems in development and the already established ones. The systems currently being established, for , conductivity and chlorides. The increased load significantly influenced the reduction of system efficiency for the following variables: turbidity, alkalinity, total and fecal coliforms, TSS, COD, NTK, NH₃, NO₃,Pt, conductivity and chlorides.