Partial characterization of the polluting load of swine wastewater treated with an integrated biodigestion system

The stabilization of swine wastewaters from swine confined housing by the combination of a upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor and waste stabilization ponds is a viable alternative to minimize the environmental impact caused by inadequate disposal of swine wastewaters. In the present study, the polluting load of pre-decanted swine wastewater treated with a series of two 0.705 m(3) UASB reactors and then in parallel in aerated and non-aerated stabilization tanks was investigated from January to July, 2000. Physicochemical and microbiological analyses were made adopting standard methods (Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, 19th ed., American Public Health Association, Washington, DC, 1995). COD values decreased as the wastewater ran through the integrated biodigestion system dropping from about 3492 +/- 511-4094 mg l(-1) +/- 481 to 124 +/- 52-490 mg l(-1) +/- 230, while nitrate and nitrite levels increased in stabilization tanks, ranging respectively from 4 +/- 0 to 20 mg l(-1) +/- 3 and 3 +/- 1 to 11 mg l(-1) +/- 24. Although the removal of Escherichia coli was more than 97% +/- 6, the effluents of the treatment system still contained unacceptable levels of E. coli (1.6 x 10(3)-1.2 x 10(6) 100 ml(-1)) according to WHO guidelines for use of wastewater in agriculture and aquaculture. These results indicate the necessity of changes on operational characteristics of the treatment system such as an increase of the hydraulic retention time in UASB reactors or in stabilization tanks. (C) 2003 Published by Elsevier Ltd.

Anaerobic-aerobic treatment of swine wastewater in uasb and batch reactors in series

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

COD, TSS, nutrients and coliforms removals in UASB reactors in two stages treating swine wastewater

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Use of swine waste-derived biogas to enhance microalgae productivity.

The effects of swine wastewater-derived biogas on microalgae productivity were determined. Experiments were conducted in a closed photobioreactor containing digestate effluent as culturing media and biogas in the headspaceas source of CO2. Experiments were carried out under mixothrophic and autothrophic conditions. Results showed that autotrophic growth rate (0.6 d-1)was twofoldfaster than mixotrophic. Frequent reinjections of biogas containing up to 2,000 ppm of hydrogen sulfide was not inhibitory to microalgae growth. The rapid removal of H2S in the system suggests photobioreactors can be an interesting alternative to biogas purification. A model to estimate microalgae productivity based on the amount of available CO2, inorganic and organic carbon was developedand showed good data fit correlation (r²= 0.99).

Constructed wetland in wastewater treatment

Physical and chemical variables of soil and water were measured to determine the effectiveness of a constructed wetland for wastewater treatment. Eight different macrophyte species, namely Eichhornia crassipes, Alternanthera philoxerodos, Heteranthera reniformis, Hydrocotyle umbeliferae, Lidwigia elegan, Ludwigia sericea, Myriophyllum aquaticum and Thypha domingensis, were transplanted. Inlet water and outlet water were the two sampling sites evaluated. There were significant differences (p < 0,05) when limnological characteristics between inlet and outlet water from the constructed wetland were compared. In general, dissolved oxygen was over 4 mg L-1, and conductivity was high, above 80 μS cm-1. Chlorophyll-a levels generally tended to decrease at the wetland outlet and were higher during the rainy period (fish growth period). Results show that ammonia, total phosphorus, BOD5, phosphorus and organic mattel in the sediment removals in the constructed wetland were higher, indicating that macrophytes played an important role in removing these variables. The use of constructed wetland is a viable technology for the biological treatment in aquaculture and swine wastewater.

Remoção de matéria orgânica, de nutrientes e de coliformes no processo anaeróbio em dois estágios (reator compartimentado seguido de reator UASB) para o tratamento de águas residuárias de suinocultura

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Cobre e zinco no material percolado e no solo com a aplicação de água residuaria de suinocultura em solo cultivado com soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar possíveis efeitos da aplicação de taxas de água residuária de suinocultura (ARS), quanto às concentrações de cobre e zinco, tanto no solo quanto na água percolada de lisímetros de drenagem, durante o ciclo da cultura da soja. O experimento foi conduzido em ambiente protegido, onde havia 24 lisímetros de drenagem. Semeou-se soja cultivar CD 202, e foram aplicadas ARS nas seguintes dosagens: 0; 100; 200 e 300 m³ ha-1 no ciclo, combinadas com duas adubações na semeadura (com e sem adição da adubação recomendada na semeadura), em três repetições por tratamento. Foram feitas seis coletas do material percolado durante o ciclo da cultura e realizadas determinações de cobre e zinco. No solo, foram feitas três coletas em cada parcela experimental, para a determinação do pH, da matéria orgânica, da capacidade de troca catiônica, do cobre e do zinco. O delineamento foi em blocos casualizados, num esquema fatorial de 4 x 2. Observou-se que o cobre no solo não apresentou diferenças significativas com a aplicação de ARS e adubação, enquanto as concentrações de zinco no solo foram influenciadas pelas taxas aplicadas de ARS. As transferências de cobre e de zinco por percolação foram pouco expressivas.

Balanço de massa de reatores anaeróbicos de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) tratando águas residuárias de suinocultura

Foi obtido o balanço de massa, a partir dos valores médios das determinações de demanda química de oxigênio (DQO) e produção de metano (CH4), em dois reatores UASB de bancada com volume de 10,5 L tratando águas residuárias de suinocultura, submetidos a condições operacionais distintas no que diz respeito às concentrações de sólidos suspensos totais do afluente (SST de 500; 1.000; 1.500 e 2.000 mg L-1), tempo de detenção hidráulica (TDH de 30; 20; 12 e 8 h), taxas de carregamento orgânico volumétrico (TCOV de 0,8 a 8,0 kg DQO total (m³ d)-1) e temperatura (ambiente e controlada a 25º e 30ºC). Verificou-se que a DQO total removida convertida em CH4 variou de 28 a 51% e a relação DQO-CH4 por DQO dissolvida removida de 0,94 a 2,07; indicando alta participação da remoção física dos sólidos do afluente, de 49 a 72%, na remoção de DQO total nos reatores, a qual variou de 75 a 92%. A concentração de SST do afluente, a temperatura, o TDH e a TCOV influenciaram nesse desempenho dos reatores UASB.

Desempenho de reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo em dois estágios tratando águas residuárias de suinocultura

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desempenho de processo anaeróbio em dois estágios (reator compartimentado seguido de reator UASB) para tratamento de águas residuárias de suinocultura

Avaliou-se o efeito das águas residuárias de suinocultura com concentrações de sólidos suspensos totais em torno de 6.000 mg L-1 (DQOtotal variando de 7.557 a 11.640 mg L-1) no desempenho de processo anaeróbio em dois estágios compostos por reator compartimentado (ABR) e reator de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), instalados em série, em escala-piloto (volumes de 530 e 120 L, respectivamente), submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 56 a 18 h no primeiro reator e de 13 a 4 h no segundo reator. As eficiências médias de remoção de DQOtotal variaram de 71,1 a 87,5% no reator ABR e de 41,5 a 50,1% no reator UASB, resultando em valores médios de 86,8 a 94,9% para o sistema de tratamento anaeróbio em dois estágios com carga orgânica volumétrica (COV), na faixa de 5,05 a 10,12 kg DQOtotal (m³ d)-1, no reator ABR, e de 2,83 a 9,63 kg DQOtotal (m³ d)-1, no reator UASB. As eficiências de remoção de SST e SSV foram da ordem de 95,6%. O teor de metano no biogás manteve-se acima de 70% para os dois reatores. A produção volumétrica de metano máxima de 0,755 m³ CH4 (m³ d)-1 ocorreu no reator 1, com COV de 10,12 kg DQOtotal (m³ d)-1 e TDH de 18 h. Os valores médios de pH variaram na faixa de 7,2 a 8,0 para os efluentes dos reatores 1 e 2. Os ácidos voláteis totais mantiveram-se estáveis com concentrações abaixo de 200 mg L-1. Com variações abruptas e acentuadas de concentrações de SST e DQOtotal do afluente, os reatores mantiveram as eficiências de remoção de DQO e sólidos suspensos, em torno de 70%, e a qualidade do biogás, com 80% de CH4.

Uniformidade de distribuição superficial e subsuperficial de água e de água residuária de suinocultura com irrigação por aspersão em malha

A irrigação por aspersão em malha está sendo bastante utilizada em café, pastagem, cana forrageira e capineiras, por ser sistema de baixo custo, de fácil instalação e manejo e por permitir fertirrigação com água residuária de suinocultura e de bovinocultura. Para determinar a uniformidade de distribuição de água e de água residuária de suinocultura nesse sistema de irrigação, foi conduzido um experimento na Fazenda-Escola da Universidade de Uberaba, empregando-se pluviômetros eqüidistantes, entre quatro aspersores de duas linhas laterais. O coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC) e o coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD) foram superiores aos valores mínimos recomendados, mesmo com 200 m³ de água residuária de suinocultura por hectare por ano.

Reatores anaeróbios operados em batelada sequencial, seguidos de lagoas de polimento, para o tratamento de águas residuárias de suinocultura. Parte I: produção de metano e remoção de DQO e de sólidos suspensos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Reatores anaeróbios operados em batelada sequencial seguidos de lagoas de polimento para o tratamento de águas residuárias de suinocultura. Parte II: remoção de nutrientes e coliformes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (uasb) em dois estágios seguidos de reator operado em batelada sequencial (RBS)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)