RESUMO
ABSTRACT This work aimed to investigate algal diversity at the genus level in stabilization pond systems treating domestic wastewater and to evaluate the feasibility of an electroflotation by alternate current (EFAC) system for simultaneous microalgae separation and cell disruption. Evaluation of algal diversity showed that the genera Euglena and Chlorella were present in relatively high frequencies in five of the six effluents analyzed. The use of EFAC on an effluent that presented bloom of Chlorella achieved turbidity and chlorophyll-a removal efficiencies higher than 70 and 90%, respectively, after 70 minutes of operation. Total lipid yield for the Chlorella-rich biomass was 21.4±2.02%. Such high biomass lipid content demonstrates the potential for obtaining lipid-based biofuels from wastes. The current paper describes the first attempt, with promising results, at using electroflotation by alternate current for low cost, simultaneous microalgae harvesting and disruption.
RESUMO Este trabalho objetivou investigar a diversidade algal no que se refere a gênero em sistemas de lagoas de estabilização tratando esgoto doméstico, bem como analisar a viabilidade de um sistema de eletroflotação por corrente alternada para obter simultaneamente separação e ruptura celular. A avaliação de diversidade algal mostrou que os gêneros Euglena e Chlorella estiveram presentes com relativamente elevada frequência em cinco dos seis efluentes analisados. A aplicação de eletroflotação por corrente alternada em um efluente que apresentou elevada predominância de Chlorella alcançou eficiências de remoção de turbidez e clorofila-a maiores que 70 e 90%, respectivamente, depois de 70 minutos de operação. O rendimento de lipídios totais para a biomassa rica em Chlorella foi de 21,4±2,02%. Esse elevado teor lipídico demonstra potencial para obtenção de biodiesel de lipídios de efluentes. O presente artigo descreve uma primeira tentativa, com resultados promissores, da utilização de eletroflotação por corrente alternada para separação e ruptura celular simultânea com baixo custo.
RESUMO
Resumo A destinação dos Lodos de Fossa e Tanque Séptico (LFTS) tem resultado em problemas ambientais e de saúde pública, devido principalmente à falta de alternativas adequadas para a destinação, e de fiscalização mais rigorosa. O problema se agrava em municípios desprovidos de estações de tratamento de esgoto, já que a disposição nesses sistemas tem sido a prática mais utilizada no país. Desta forma, a presente pesquisa teve por finalidade avaliar os efeitos da disposição desses lodos no desempenho, operação e manutenção de lagoas de estabilização que tratam lixiviados. O sistema estudado é composto por dois módulos idênticos de lagoa anaeróbia seguida de facultativa, de modo que o módulo receptor de LFTS foi submetido, durante seis meses, a diferentes taxas de aplicação volumétrica de lodo por lixiviado (13 a 204%). Utilizou-se o teste t de Student, para a análise estatística. Os resultados indicaram que, para a taxa máxima, o efluente do módulo receptor apresentou concentrações 1,8; 2,0; e 9,0 vezes superiores ao testemunho, para fósforo, nitrogênio amoniacal e E. coli, respectivamente. Além disso, houve aumento de lodo sedimentado na lagoa anaeróbia receptora (3,5 vezes em relação à testemunho) e formação de escuma (0,4 m3 por mês). Entretanto, as interferências na operação e manutenção são de simples solução, pois esses resíduos podem ser destinados no próprio aterro e os padrões de lançamento em corpos hídricos não foram contrariados. Desta forma, as lagoas de estabilização que tratam lixividados apresentam-se como uma alternativa competitiva para a destinação dos LFTS, resguardadas as condições operacionais estudadas.
Abstract The destination of septage has resulted in environmental and public health problems, due especially to the lack of adequate alternatives for its destination and of closer, more rigorous monitoring. The problem worsens in areas lacking sewage treatment plants, since the disposal in such systems has been the most widely used practice in the country. In this way, the current research aims to evaluate the effects of the sludge disposal in the performance, operation and maintenance of waste stabilization ponds that treat landfill leachate. The treatment system studied is composed by two modules of identical anaerobic ponds followed by facultative ponds. For six months, the receiver modul was submitted to different rates of volumetric sludge application by leachate (13 to 204%). Student's t test was used for statistics analysis. The results indicated that for the maximum rate, the receiver module effluent showed concentrations 1.8; 2.0; and 9.0 times higher than the control modul, phosphorus, ammonia nitrogen and E. coli, respectively. In addition, there was an increase in the sedimented sludge in the receiving anaerobic pond (3.5 times in relation to the control group) and scum formation (0.4 m3 per month). However, the interferences in the operation and maintenance have simple solutions, since these residues may be sorted in the landfill itself and the release patterns in water bodies were not thwarted. In this way, the stabilization ponds that treat leachate present a competitive alternative for the destination of septage, safeguarding all operating conditions studied.
RESUMO
RESUMO Esta pesquisa avaliou o desempenho do sistema de tratamento biológico de lixiviado de um aterro sanitário em escala real formado por duas lagoas anaeróbias (LAs) operadas em série, um sistema de lodos ativados (SLOA) e uma lagoa facultativa (LF). O objetivo do estudo foi avaliar a eficiência desse sistema biológico por meio do monitoramento de variáveis físico-químicas e ensaios de toxicidade, já que existe carência de artigos científicos para estudos em escala real e para esse tipo de configuração no tratamento de lixiviados. As coletas foram realizadas com frequência quinzenal, seguidas de análises laboratoriais para caracterização dos diferentes lixiviados coletados ao longo do tratamento. A eficiência de remoção de matéria orgânica observada foi de 80 e 60% para carbono orgânico dissolvido e demanda química de oxigênio, respectivamente. O sistema apresentou ainda eficiência de 83 e 73% para remoção de nitrogênio amoniacal e fósforo, respectivamente. Observou-se uma diminuição média de 44% de toxicidade do lixiviado tratado, que apresentou características tóxicas para o organismo teste Daphnia magna . A configuração do sistema biológico demonstrou-se vantajosa na remoção de matéria orgânica e fração nitrogenada, contudo os resultados indicam a necessidade de tratamento complementar.
ABSTRACT This study evaluated the performance of the biological treatment of leachate from a landfill full scale formed by two anaerobic lagoons operated in series an activated sludge system and a facultative pond system. The objective of the study was evaluate the efficiency proof this biological system through monitoring of physical-chemical variables and toxicity tests since there are few scientific papers considering full scale and this configuration for treatment of leachate. The sampling and laboratory analysis were performed fortnightly for characterization of different leachate along of the treatment. The removal efficiency of organic matter was 80 and 60% for dissolved organic carbon and chemical oxygen demand, respectively. The system also reached efficiencies of 83 and 73% for removal of ammoniacal nitrogen and phosphorus, respectively. It was observed an average decreasing of 44% of toxicity of the treated leachate, but it presented toxic characteristics to the organism Daphnia magna. The configuration of the biological system proved to be advantageous for the removal of organic matter, but the results indicate the need for further treatment.
RESUMO
Neste trabalho estudou-se a utilização de esgotos domésticos tratados na criação do peixe ornamental molinésia (Poecilia sp.), observando o desempenho zootécnico e avaliando-se o bem-estar dos peixes cultivados. Foram testados três tratamentos: ET - abastecido com esgoto tratado em lagoas de estabilização; ED - abastecido com esgoto tratado e água de poço diluídos em iguais proporções; AB - abastecido com água de poço. Por meio dos resultados dos parâmetros físico-químicos, observou-se que o esgoto doméstico tratado em lagoas de estabilização oferece condição para se realizar o cultivo da espécie, com melhor desempenho quando diluído em água. Em todos os parâmetros de rendimento zootécnicos avaliados, o tratamento que utilizou o esgoto tratado diluído foi o que apresentou os melhores resultados. Dentre os indicadores de bem-estar observados, apenas a avaliação histopatológica foi capaz de fornecer resultado conclusivo, o qual apontou o tratamento que utilizou esgoto tratado diluído como o que proporcionou maior conforto à espécie cultivada. As características ornamentais dos peixes cultivados não sofreram influência do uso do esgoto doméstico tratado, observando-se que os padrões de coloração e formato de nadadeiras não foram alterados.
This work evaluated the treated sewage reuse in ornamental molly fish creation, evaluating the zootechnical performance and animal welfare. Three treatments were tested: ET - supplied with treated sewage; ED - supplied with sewage and raw water in the same proportion; AB - supplied with raw water. The physical-chemical results indicated that the treated sewage from stabilization ponds was adequate for the species cultivation only when diluted in raw water. Among the welfare indicators, only histopathological evaluation was able to provide conclusive results, which showed that the treated sewage diluted treatment was the best in terms of comfort for the cultivated species. The ornamental characteristics of farmed fish were not influenced by the use of treated sewage, in which the patterns of color and shape of fins were not changed.
Assuntos
Animais , Bem-Estar do Animal/tendências , Aquicultura/métodos , Peixes/crescimento & desenvolvimento , Esgotos DomésticosRESUMO
Uma alternativa viável para a destinação dos dejetos líquidos de suínos (DLS) é a distribuição como biofertilizantes em solos cultivados, após um adequado tratamento. Este trabalho teve como objetivo avaliar as alterações nos atributos microbianos de um solo cultivado com café após aplicação de diferentes doses de dejetos líquidos de suínos tratados em sistema de lagoas de estabilização em série. O estudo foi realizado na Fazenda Yamaguchi em um Argissolo Vermelho Amarelo no município de Diamantina, Minas Gerais. Os tratamentos foram constituídos de aplicação de 0, 125, 250, 500 kg ha-1 N na forma de efluentes e 250 kg ha-1 de sulfato de amônia (convencional) em solo cultivado com café. As amostras de solo foram coletadas, na camada de 0-10 cm de profundidade, nas seguintes épocas: antes, 30, 60 e 90 dias após a adubação. Foram avaliados a produção do cafeeiro, a respiração basal e o carbono da biomassa microbiana, e determinado o quociente metabólico. As amostras de 60 e 90 dias após a adubação apresentou diferença em relação à amostra controle, favorecendo incrementos na biomassa e na atividade microbiana. Observa-se que a aplicação de 125 kg de N ha ano-1 ano-1 de DLS é a melhor dose, por apresentar produção significativamente equivalente à produtividade de grãos da dosagem de 250 kg de N ha ano-1 de SA. Desse modo, em longo prazo, as aplicações consecutivas de dejetos líquidos de suínos, em solo cultivado com café, tendem a melhorar os atributos microbianos do solo. Os DLS podem ser utilizados junto com a adubação convencional para a cultura do café.
A viable alternative for the disposal of pig slurry (DLS) is the distribution as biofertilizers in soils after a suitable treatment. This study aimed to evaluate the changes in microbial attributes of a soil cultivated with coffee after application of different doses of pig slurry treated in system stabilization ponds in series. The study was conducted at Fazenda Yamaguchi in a Alfissol in Diamantina, Minas Gerais. The treatments consisted of application of 0, 125, 250, 500 kg N ha-1 in the form of effluent and 250 kg ha-1 of ammonium sulfate (conventional) on soil cultivated with coffee. Soil samples were collected at 0-10 cm depth in the following periods: before, 30, 60 and 90 days after fertilization. The production of coffee, basal respiration and microbial biomass carbon and metabolic quotient determined. Samples 60 and 90 days after fertilization showed difference from the control sample, favoring increases in biomass and microbial activity. It is observed that the application of 125 kg N ha yr-1 yr-1 DLS is the best dose for presenting production significantly to grain yield equivalent dosage of 250 kg N ha-1 year of SA. Thus, in the long term, consecutive applications of pig slurry on soil cultivated with coffee, tend to improve soil microbial attributes. The DLS can be used along with conventional fertilization for growing coffee.
Assuntos
Suínos , Produção Agrícola , Coffea , EstercoRESUMO
O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de um sistema de tratamento de lixiviado de aterro sanitário, em escala piloto, formado por três lagoas em série (L1, L2 e L3) seguidas por um filtro de pedras (FP). Foram estudadas três condições operacionais, verificando-se o efeito da recirculação do efluente da L3 para a L1: 0, 50 e 100 por cento da vazão. O sistema absorveu bem as flutuações de cargas, apresentando remoções superiores a 80 por cento para DBO F, 70 por cento para DQO T e 98 por cento para nitrogênio amoniacal. Na lagoa L2 houve nitrificação parcial, com acúmulo de nitritos. Ocorreu presença marcante do gênero Chlamydomonas nas lagoas L2 e L3 fotossintéticas. Observou-se diminuição da toxicidade do lixiviado, com reduções superiores a 95 por cento na saída do sistema. A melhor eficiência de remoção para as três condições operacionais estudadas foi obtida com 100 por cento de recirculação.
The objective of this study was to evaluate the performance of a landfill leachate treatment system, at pilot scale, formed by three in series ponds (L1, L2, and L3) followed by a rock filter. Three operational conditions were studied, assessing the effluent recirculation effect from L3 to L1: 0, 50 and 100 percent of the flow rate. The system assimilated well the load fluctuations, showing removal efficiencies over 80 percent for BOD F, 70 percent for COD T and 98 percent for ammonia. In the L2 pond there was partial nitrification with nitrite accumulation. It was observed an outstanding presence of the Chlamydomonas gender in photosynthetic ponds L2 and L3. A reduction of the toxicity from the landfill leachate was observed, with reduction of over 95 percent in the system output. The better removal efficiency for the three studied operational conditions was obtained for 100 percent of recirculation.
RESUMO
A escolha de uma alternativa tecnológica para tratamento de efluentes, assim como o local para implantação deve ser precedida de um estudo de sustentabilidade do ambiente. Foi proposto um método para avaliação da sustentabilidade de estações de tratamento de esgoto, baseado nas características ambientais, sociais e econômico-financeiras dessas unidades. O método foi aplicado em três ETE, constituídas por lagoas de estabilização, localizadas nos municípios de Cajati, Jacupiranga e Pariquera-Açu, todas pertencentes à bacia do Baixo Ribeira de Iguape (SP). A falta de dados para alguns parâmetros considerados na composição dos indicadores prejudicou a obtenção de valores mais realistas. O método proposto mostrou-se de fácil visualização da condição de sustentabilidade das ETE constituídas por lagoas de estabilização.
The choice of an alternative technology for effluent treatment as well as the location for deployment must be preceded by a study of environmental sustainability. A method for assessing the sustainability of wastewater treatment plants, based on environmental, social and economic-financial characteristics was proposed. The method was applied to three wastewater treatment plants using stabilization ponds, located in the municipalities of Cajati, Jacupiranga and Pariquera-Açu, all belonging to the Lower Ribeira de Iguape River basin, in the state of São Paulo, Brazil. The lack of values for some parameters considered in the formulation of indicators undermined the achievement of more realistic values. The proposed method proved to be easy to visualize the condition of sustainability of wastewater treatment stations using stabilization ponds.
RESUMO
Esta pesquisa teve como objetivo principal comparar cinco métodos espectrofotométricos para determinação de proteínas em amostras provenientes de estações de tratamento de efluentes sanitários. O intuito foi definir uma metodologia de aplicação rápida, fácil e confiável para este tipo de amostra. As lagoas de estabilização, como sistemas de tratamento biológico, têm como principais constituintes proteínas, carboidratos e lipídeos, mas também apresentam muitos compostos interferentes, como por exemplo, uréia, detergentes e compostos fenólicos, que podem prejudicar a quantificação de tais parâmetros. Os métodos analisados foram Lowry, Biureto, Bradford e Ácido bicinconínico. O método de Lowry mostrou-se mais adequado às características da amostra, com boa reprodutibilidade, reagente específico, custo moderado e ausência de substancias interferentes.
This research had as main objective to compare five spectrophotometric methods for protein determination in samples proceeding from sanitary effluent of treatment plant. Intention was to define a methodology that is of fast and easy and reliable application for this type of sample. The stabilization ponds, as systems of biological treatment, have as main constituent proteins, carbohydrates and lipids, but also they present many interfering composites, for example, phenolic urea, detergents and composites, that can harm the quantification of such parameters. The analyzed methods had been Lowry, Biuret, Bradford and Acid bicinconinic. The method of Lowry revealed more adequate to the characteristics of the sample, with good reproducibility, specific reagent, moderate cost and absence of interfering substance.
RESUMO
Esta pesquisa teve como principal objetivo investigar os pro-cessos envolvidos nas transformações do nitrogênio em um sistema de lagoas de estabilização. Em amostragem nictemeral (24 horas) observou-se forte estratificação térmica durante a maior parte do ciclo amostrado a qual condicionou a compartimentalização vertical e a estratificação química nas duas lagoas, possibilitando a análise dos processos de forma segmentada pela ACP (análise de componentes principais), que mostrou-se ferramenta estatística muito útil na caracterização dos processos. A degradação de proteína, com subseqüente geração e acúmulo de nitrogênio amoniacal, foi observada, além da possível excreção de proteína ou aminoácidos por organismos fitoplanctônicos na superfície das lagoas. A provável ocorrência de nitrificação na superfície da lagoa anaeróbia evidenciou a necessidade de otimização de operação do sistema a fim de viabilizar a remoção de nitrogênio através da desnitrificação, processo provavelmente inibido pelas elevadas concentrações de oxigênio dissolvido registradas durante o dia.
This research had as main objective to investigate the involved processes in the transformations of nitrogen in a system of waste stabilization ponds. In nictemeral sampling (24 hours) strong thermal stratification was observed during most of the showed cycle which conditioned two vertical compartments and the chemical stratification in the two lagoons, making possible the analysis of the processes of segmented form for PCA (Principal Components Analysis) that was a very useful statistics tool in the characterization of the processes. The protein degradation was observed with subsequent generation and accumulation of ammoniacal nitrogen, beyond the possible excretion of protein or amino acids for phytoplanktonic organisms in the surface of the ponds. The probable occurrence of nitrification in the surface layer of the anaerobic pond evidenced the necessity of improving the operation parameters of the system in order to reach a greater nitrogen removal through the denitrification, process probably inhibited by significant high concentrations of oxygen dissolved registered in superficial layers, particularly during the day.
