Efeitos da aplicação de efluente de tratamento de esgoto na fertilidade do solo e produtividade de pepino sob irrigação subsuperficial

O experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar técnicas para a aplicação de águas residuárias na agricultura, proporcionando melhor reutilização de água, recurso natural atualmente escasso e muito mal disponibilizado. Utilizou-se da cultura de pepino (Cucumis sativus L.) em estufa, com oito parcelas irrigadas com efluentes de tratamento de esgoto residencial e oito parcelas irrigadas com água tratada e distribuída pela SABESP (tratamento-testemunha), ambas abastecidas por sistema de irrigação subsuperficial, avaliando-se a produção média por planta, a fertilidade do solo e a disposição de nutrientes na água do solo. Nas análises do solo, verificaram-se maiores teores de P, K e CTC no solo irrigado com efluentes. Nesse mesmo tratamento, constataram-se os maiores teores de N, nitrato, Ca, Mg, Zn e S para as análises da água retida na matriz do solo. Quanto à produção total média por planta, as parcelas irrigadas com efluente apresentaram 2.769,6 g de matéria fresca, superior aos 1.968,6 g verificados no tratamento-testemunha, demonstrando a importância da utilização de efluente de esgoto para o fornecimento de nutrientes e aumento de produtividade.

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.

Produtividade e qualidade de cana-de-açúcar cultivada em solo tratado com lodo de esgoto, vinhaça e adubos minerais

O uso agrícola de resíduos orgânicos, de origem agrícola, urbana ou industrial, é uma interessante alternativa de disposição, permitindo a reciclagem de nutrientes (NPK) nos ecossistemas. Este trabalho avaliou o efeito da aplicação de lodo de esgoto como fonte de N e de vinhaça como fonte de K comparado ao uso de fontes minerais desses nutrientes sobre a produtividade e variáveis agroindustriais da cana-de-açúcar, por dois anos consecutivos (cana-planta e cana-soca). O experimento foi conduzido em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico, em Pontal - SP, e a variedade de cana-de-açúcar avaliada foi a SP 81-3250. Utilizou-se de esquema fatorial 3x2x2+1, ou seja, três tipos de resíduos (lodo de esgoto + KCl; vinhaça + uréia, e lodo de esgoto + vinhaça); dois modos de aplicação (na linha de plantio ou em área total); duas doses (100 e 200% do N e K necessários à cultura) e um tratamento adicional com adubação mineral, sendo os tratamentos distribuídos na área em blocos ao acaso, com três repetições. Foram avaliadas a produtividade e as variáveis agroindustriais (°brix, pol no caldo, fibra, pureza, pol na cana, AR e ATR). As produtividades de colmo e de açúcar para cana-planta foram mantidas quando N e K foram fornecidos pelo lodo de esgoto e vinhaça, respectivamente. A cana-soca apresentou maior produtividade de colmo e de açúcar quando foram utilizados os resíduos separadamente, complementados com fontes minerais. Quanto ao modo de aplicação, não foram observadas diferenças significativas para as variáveis analisadas.

Acúmulo de metais pesados em cana-de-açúcar mediante a aplicação de lodo de esgoto e vinhaça

O uso de resíduos agroindustriais pode acumular metais pesados no solo e na planta. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do lodo de esgoto e/ou vinhaça, aplicados no solo, disponibilizando Cd, Cr, Ni e Pb ao solo e quantificar as respectivas concentrações em plantas de cana-de-açúcar, após três aplicações anuais sucessivas. O experimento foi conduzido em condições de campo, com parcelas experimentais de cinco linhas espaçadas de 1,5 m e 10 m de comprimento. O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, com três repetições. Os tratamentos avaliados foram: 1. Lodo de esgoto com 100% de N; 2. Lodo de esgoto com 200% de N; 3. Vinhaça com 100% de K; 4. Vinhaça com 200% de K; 5. Lodo de esgoto+vinhaça com 100% de N e K; 6. Lodo de esgoto+vinhaça com 200% de N e K; 7. Testemunha (fertilização mineral). Os baixos teores de metais pesados (Cd, Cr, Ni e Pb) disponíveis no solo e nas partes das plantas de cana-de-açúcar indicam que o lodo de esgoto e a vinhaça, empregados nas doses mencionadas, não apresentaram, após três aplicações anuais sucessivas, potencial de contaminação do sistema solo-planta.

Concentração de cátions presentes no lixiviado de solos tratados com vinhaça

O presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade do lixiviado de solos que receberam doses de vinhaça em diferentes tempos de incubação. Para isso, em 27 colunas de PVC de 20 x 110 cm (diâmetro x altura), foram reproduzidos três solos classificados como Nitossolo Háplico, Argissolo Amarelo e Espodossolo Cárbico, com horizontes, espessuras e densidades semelhantes à original. Os solos foram tratados com vinhaça em doses equivalentes a 0 (testemunha), 350 e 700 m³ ha-1 e submetidos aos tempos de incubação de 30 e 60 dias. Nos efluentes coletados, foi realizada análise de K, Ca, Mg e Na, e os dados obtidos, submetidos à análise multivariada, a 5% de probabilidade. Os resultados indicaram efeito significativo para as variáveis K, Ca, Mg e Na com respeito ao solo, dose e tempo de incubação, exceto o Na para a causa de variação solo. De maneira geral, os menores valores das concentrações de cátions presentes nos lixiviados foram obtidos no Nitossolo, maior fração argila, seguido do Espodossolo devido ao horizonte espódico. Os valores dos cátions do lixiviado, comparados com os presentes na vinhaça in natura, foram significativamente reduzidos, indicando que os solos tiveram elevado poder de retenção.

Tratamento anaeróbio de águas residuárias do beneficiamento de café por via úmida em reatores UASB em dois estágios

Neste trabalho, avaliou-se a eficiência do tratamento de águas residuárias do beneficiamento de café por via úmida em reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), em dois estágios, em escala de bancada, submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 4,0; 5,2 e 6,2 dias e cargas orgânicas volumétricas (COV) de 5,8; 3,0 e 3,6 g DQO total (L d)-1, no primeiro reator (R1), e TDH de 2,0; 2,6 e 3,1 dias e COV de 5,8; 0,5 e 0,4 g DQO total (L d)-1, no segundo reator (R2). Os valores médios de DQO do afluente variaram de 15.440 a 23.040 mg O2 L-1. As eficiências médias de remoção de DQO total e SST foram de 66 a 98% e de 93 a 97%, respectivamente, nos reatores UASB, em dois estágios. O teor médio de metano no biogás variou de 69 a 89%, no reator R1, e de 52 a 73%, no reator R2. A produção volumétrica máxima de metano de 0,708 L CH4 (L reator d)-1 foi obtida com COV de 3,6 g DQO (Ld)-1 e TDH de 6,2 d, no reator R1. Os valores médios de pH variaram de 4,7 a 7,7 e de 4,9 a 8,0 nos efluentes dos reatores R1 e R2, respectivamente. As concentrações de ácidos voláteis totais nos efluentes mantiveram-se estáveis com valores inferiores a 100 mg L-1, com TDH de 5,2 e 6,2 dias, no reator R1, e TDH de 2,6 e 3,1 dias, no reator R2. As concentrações médias de fenóis totais no afluente variaram de 80 a 97 mg L-1 e as eficiências médias de remoção nos reatores UASB, em dois estágios, foram de 72 a 90%.

Lodo têxtil e água residuária da suinocultura na produção de mudas de Eucalyptus grandis (W, Hill ex Maiden)

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do lodo têxtil, adubação e irrigação com água residuária da suinocultura na produção de mudas de Eucalyptus grandis W, Hill ex Maiden. Os tratamentos foram constituídos de três fatores: adubação química (0;1 e 2 gramas de NPK 14-14-14 por tubete), irrigação (água e água residuária da suinocultura) e substrato com cinco níveis de fracionamento do lodo têxtil e substrato comercial (0; 25; 50; 75 e 100%). Avaliaram-se quatro épocas durante a produção das mudas: germinação. (21 dias), sombreamento (50%, 40 dias), sombreamento (18%, 20 dias) e pleno sol (9 dias), com total de 90 dias de produção. As irrigações foram realizadas por aspersão, com lâmina de 12 mm dia-1. Os parâmetros agronômicos avaliados foram: altura (H), diâmetro (D) e a relação altura/diâmetro (H/D) das plantas. O delineamento experimental usado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial, com 39 repetições por tratamento. Os resultados obtidos permitiram concluir que o fator adubação química propiciou efeito na altura das plantas, nas últimas épocas de produção das mudas. O fator substrato apresentou-se de forma negativa quando usado em 100% do lodo têxtil. A água residuária da suinocultura apresentou os melhores resultados para as mudas, tanto em diâmetro quanto em altura. Utilizando-se do parâmetro da relação altura/diâmetro para a avaliação das mudas, a água residuária da suinocultura propiciou antecipação de 30 dias na produção de mudas de eucalipto.

Influência da espécie vegetal cultivada nas condições redox de sistemas alagados construídos

Em vista da escassez de informações sobre a influência de diferentes macrófitas nas condições ambientais de Sistemas Alagados Construídos (SACs), monitorou-se o potencial redox (Eh) da água residuária da suinocultura (ARS) em tratamento, em 5 SACs, com dimensões de 24,0 m x 1,1 m x 0,70 m. A ARS, previamente tratada em filtros, foi aplicada numa vazão de 0,8 m³ d-1, com tempo de residência aproximado de 4,8 d. Nos SAC1, SAC2 e SAC3 foram plantados, respectivamente, taboa (Typha latifolia L.), alternanthera (Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb) e capim tifton-85 (Cynodon dactylon Pers.); no SAC4 foi plantado, no primeiro terço do tanque, alternanthera, no segundo terço, taboa e no terceiro terço, capim tifton-85. No SAC5, nada foi plantado. Coletaram-se amostras do afluente luente dos filtros e nos pontos de coleta posicionados a 4; 8; 12; 16; 20 e 24 m (saída) de cada SAC. Os valores de Eh nos afluentes dos SACs variaram entre -18 e -152 mV, entretanto, houve predomínio de condições anóxicas/aeróbias, geralmente a partir de 4 m nos sistemas. Os efluentes dos SACs apresentaram potencial redox que variou de 53 a 226 mV. Houve tendência de mais rápida oxigenação das águas residuárias no SAC1, cultivado com a taboa e, a partir de 12 m de percurso, a condição redox do meio foi semelhante em todos os SACs.

Perda de carga em filtros orgânicos utilizados no tratamento de água residuária de suinoculturas

Com a realização deste trabalho, objetivou-se parametrizar a equação de evolução da perda de carga, para descrição do processo de filtração de água residuária da suinocultura. No preenchimento das colunas filtrantes, foram utilizados bagaço de cana-de-açúcar triturado, serragem de madeira e pergaminho de grãos de café. Dados de perda de carga em diferentes profundidades e tempos de operação dos filtros orgânicos foram coletados para ajuste das equações de perda de carga. Para as equações ajustadas, foram obtidos altos coeficientes de determinação, sendo que a significância dos coeficientes da regressão foi, na sua quase totalidade, de 1% de probabilidade, podendo ser utilizada na predição do comportamento dos filtros. As variáveis tempo de operação e profundidade das colunas filtrantes, constituídas pelos três materiais filtrantes, apresentaram comportamento quadrático na estimativa da perda de carga total. O tempo ideal de operação ininterrupta dos filtros, sem troca de material filtrante, foi de, aproximadamente, 1,5 h e, depois de corrido esse tempo, o material filtrante deverá ser substituído.

Aplicação de efluente tratado de suinocultura para diluição de dejeto suíno e remoção de nitrogênio por desnitrificação

Este trabalho avaliou o efeito da diluição do dejeto de suíno com o efluente tratado a 50% (v/v), com vistas a aumentar a desnitrificação via fornecimento de carbono ao processo. Considerando-se a diluição estudada, a concentração média de N-NO3- na mistura foi de 47,9 + 14,5 mg L-1, e a DQO da mistura, na faixa de 17.543 + 675 mg L-1, resultando numa relação DQO/N-NO3- de 366, extremamente favorável à ocorrência da atividade desnitrificante no tanque de homogeneização da mistura. A concentração de N-NO3- foi reduzida biologicamente a 0,5 mg L-1 (cerca de 1% da concentração inicial). O procedimento testado promoveu, ainda, uma melhora na etapa de separação sólido-líquido, empregando coagulantes naturais, onde foi observado um consumo de tanino inferior ao esperado.

Influência da granulometria dos sólidos triturados de sabugo de milho e bagaço de cana-de-açúcar como materiais filtrantes no tratamento de águas residuárias da suinocultura

Teve-se o objetivo de avaliar a influência da granulometria de sólidos triturados do sabugo de milho e do bagaço de cana-de-açúcar, utilizados como materiais filtrantes, na eficiência de remoção de poluentes da água residuária da suinocultura (ARS). Utilizaram-se colunas de filtragem contendo o material em três faixas granulométricas (0,84 a 1,19; 1,19 a 2,00 e 2,00 a 2,83 mm). Para a avaliação da eficiência do sistema, o afluente e o efluente foram caracterizados em relação às seguintes variáveis: demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), demanda química de oxigênio (DQO), sólidos totais (ST), nitrogênio total (N-total), fósforo total (P-total), potássio (K), sódio (Na), cobre total (Cu-total) e zinco total (Zn-total). Geraram-se curvas, relacionando-se as concentrações relativas das variáveis e a lâmina de ARS filtrada. As menores concentrações de DBO nos efluentes foram obtidas, no geral, nos filtros constituídos por materiais na sua maior granulometria; as remoções de DQO, ST, N-total e P-total não foram sensivelmente influenciadas pela granulometria dos materiais filtrantes; o K e o Na não foram retidos nos materiais filtrantes, em nenhuma das granulometrias estudadas, entretanto as remoções de Zn-total e o Cu-total foram, em geral, maiores nos filtros constituídos de materiais filtrantes de menor granulometria.

Ajuste de parâmetros de transporte de solutos no solo utilizando Matlab 6.5

O sucesso na utilização de modelos matemáticos no estudo do transporte de íons no solo está intimamente ligado à precisão com que os parâmetros de transporte envolvidos neste processo são estabelecidos. De maneira geral, tais parâmetros são determinados mediante a resolução de um problema de otimização não linear em que os dados experimentais, obtidos em ensaios de deslocamento miscível, são ajustados a um modelo teórico. Neste sentido, a utilização de softwares de alta performance no ajuste destes parâmetros mostra-se vantajosa, uma vez que, além da consistência e da disponibilidade de ferramentas numéricas preexistentes, possibilita a incorporação de novas rotinas de acordo com o fenômeno que se queira simular. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver, em ambiente MATLAB 6.5, uma rotina computacional para a otimização dos seguintes parâmetros de transporte: fator de retardamento (R) e coeficiente de dispersão (D). A rotina desenvolvida foi aplicada a dados experimentais de três ensaios de deslocamento miscível do íon potássio em colunas preenchidas com um Latossolo Vermelho- -Amarelo, fase arenosa. A qualidade dos ajustes obtidos foi avaliada utilizando-se do coeficiente de exatidão. Concluiu-se que a rotina proposta apresentou ótimo desempenho, o que, além de reforçar a consistência do método numérico utilizado, indica que a rotina proposta neste trabalho pode contribuir com o avanço dos estudos teóricos da dinâmica da água e de solutos em meios porosos não saturados.

Estudo cinético da remoção de matéria orgânica de águas residuárias da suinocultura em sistemas alagados construídos cultivados com diferentes espécies de vegetais

Com a realização deste estudo, teve-se o objetivo de obter valores dos coeficientes de remoção da matéria orgânica de águas residuárias da suinocultura (ARS), quando em tratamento em sistemas alagados, construídos (SACs) e cultivados com diferentes espécies vegetais e em condições climáticas tropicais. Em tanques de 24,0 x 1,1 x 0,7 m, impermeabilizados com lona de PVC e preenchidos com uma camada de 0,4 m de brita zero (altura útil), foram plantados taboa (SAC1), tripa-de-sapo (SAC2) e capim-tifton 85 (SAC3). No SAC4 (multivegetado), foi plantado, no primeiro terço, tripa-de-sapo; no segundo terço, taboa, e no último terço, capim-tifton 85. A ARS foi previamente tratada em filtros orgânicos constituídos por bagaço de cana-de-açúcar, sendo aplicada numa vazão de 0,8 m³ d-1, o que correspondeu a um tempo de retenção hidráulica (TRH) aproximado de 6,4 dias. Coletaram-se amostras da água residuária nos pontos 0 (entrada), 4; 8; 12; 16; 20 e 24 m (saída) de cada SAC. Nas amostras coletadas, foram analisadas as concentrações de DQO, sendo os valores utilizados para a obtenção dos parâmetros cinéticos aparentes. Não houve diferença (p>0,05) entre os SACs, na capacidade do sistema em remover DQO; entretanto, a época do ano teve influência na dinâmica da remoção de matéria orgânica nos sistemas. Os valores do coeficiente cinético aparente k v' ficaram entre 0,94 e 1,52 d-1 no cultivo, no período de verão. Já no período de outono/inverno, o coeficiente k v' apresentou valores menores, entre 0,88 e 1,07 d-1.

Efeito da adição de diferentes substâncias químicas no extrato de sementes de moringa utilizado como coagulante no tratamento de esgoto sanitário

Este trabalho foi realizado em duas fases. Na primeira, objetivou-se avaliar o efeito de diferentes concentrações de sementes de moringa, aplicadas na forma de extrato, na remoção de turbidez de esgoto sanitário. A segunda fase consistiu em avaliar o efeito da adição de diferentes sais (NaCl e KCl) e uma base (Ca(OH)2) no preparo do extrato de sementes de moringa, com a melhor faixa de remoção obtida na fase 1, utilizada como agente coagulante na remoção de turbidez de esgoto sanitário. De acordo com os resultados obtidos, pôde-se concluir que a máxima eficiência na remoção da turbidez, utilizando-se do extrato de semente de moringa preparado tanto com NaCl como com KCl, foi obtida na concentração de 2 g L-1; das três substâncias químicas utilizadas no experimento, o Ca(OH)2 foi o que demonstrou melhor capacidade de potencializar a ação coagulante das sementes de Moringa oleífera; a adição isolada do extrato de sementes de Moringa oleífera também pode ser considerada eficiente na remoção da turbidez do esgoto doméstico; entretanto, torna-se inviável em razão da grande área necessária para o tratamento de esgoto de uma pequena comunidade.

Tratamento de esgoto sanitário em sistemas alagados construídos cultivados com lírio-amarelo

Neste artigo, avaliou-se a eficiência de quatro sistemas alagados construídos (SACs) no tratamento de esgoto sanitário após ser submetido a tratamento preliminar e, no caso de alguns SACs, a tratamento primário (tanque séptico). Os SACs foram cultivados com lírio-amarelo (Hemerocallis flava), tendo a brita #0 como meio suporte, e submetidos às taxas de carregamento orgânico (TCO) de esgoto sanitário, em termos de DBO (kg ha-1 d-1), de 44; 98; 230 e 395 kg ha-1 d-1 e tempos de detenção hidráulica (TDH) de 3,9; 2,0; 1,0 e 0,75 dias, respectivamente. Para avaliar a eficiência dos sistemas, foram realizadas, no afluente e no efluente aos SACs, análises de DBO, DQO, SST, N-total, P-total, K e Na durante 6 meses de funcionamento do sistema. Nos SACs, houve predominância do ambiente anóxico/aeróbio, com remoção de SST, DBO e DQO, suficiente para atender aos padrões de lançamento de efluentes estabelecidos na legislação ambiental do Estado de Minas Gerais.