ÁREA: Ambiental
TÍTULO: MACRÓFITAS AQUÁTICAS COMO ALTERNATIVA DE REMOÇÃO DE FÓSFORO E NITROGÊNIO DE EFLUENTE TRATADO EM NÍVEL SECUNDÁRIO
AUTORES: SILVA, K.A. (CESAN) ; CALIARI, P.C. (IFES)
RESUMO: Avaliaram-se as macrófitas aquáticas, Eichornia crassipes e Pistia. stratiotes, com vistas à análise comparativa de suas capacidades na remoção de fósforo e nitrogênio de efluentes domésticos tratados em nível secundário, além da influência do tempo de detenção hidráulica (TDH) no processo e a capacidade de adaptação das respectivas espécies às condições operacionais do sistema. A E. crassipes apresentou-se mais eficiente na remoção de fósforo, em especial para TDH maior que 12 dias. Já em relação ao nitrogênio, as espécies demonstraram comportamento semelhante, especialmente até TDH igual a 10 dias, a partir do qual E. crassipes mostrou ser mais eficiente na sua remoção. Quanto à adaptação ao sistema, a E. crassipes sobressaiu frente P. stratiotes
PALAVRAS CHAVES: macrófitas aquáticas, nitrogênio, fósforo
INTRODUÇÃO: Tem-se observado uma acelerada deterioração da qualidade das águas naturais, resultante entre outros motivos, da contínua descarga de efluentes. Neste contexto, a remoção de poluentes, particularmente nitrogênio (N) e fósforo (P) é de vital importância no controle da poluição. Segundo Borsoi et al. (1997), apenas 49% do esgoto produzido no Brasil é coletado, e somente 10% deste total recebem algum tipo de tratamento, em geral em nível secundário.
Os esgotos tratados em nível secundário apresentam quantidades de nutrientes capazes de promover a eutrofização do corpo hídrico receptor. A eutrofização é um processo natural nos rios e lagos. Porém, quando intensificado pelas atividades antrópicas há a deterioração da qualidade das águas, além de acarretar prejuízos ambientais (ODUM, 1988; von SPERLING, 2005).
A fertilização de corpos hídricos estimula o crescimento de organismos fotossintetizantes, segundo Faria et al. (2006), o que gera preocupação sobre a concentração de oxigênio dissolvido (OD) das águas receptoras. Conforme Gentilini (2007), durante o dia, esses organismos produzem oxigênio como subproduto da fotossíntese, porém consumindo-o no período noturno, trazendo prejuízos à fauna aquática devido à redução do OD neste período.
As necessidades de remoção de N e P tornam o uso de macrófitas aquáticas uma alternativa importante pela sua eficiência, baixo custo e condições climáticas favoráveis. No entanto, ainda existe carência de estudos quanto à aplicação no pós-tratamento de efluentes, conforme Naime e Garcia (2005) e Reidel et al. (2005).
Segundo Barreto (2005), a espécie Eichornia crassipes tem apresentado bons resultados no tratamento de efluentes diversos. Em contrapartida, não há muitos estudos acerca da utilização da espécie Pistia stratiotes.
MATERIAL E MÉTODOS: O sistema de pós-tratamento consistiu na utilização de 2 tanques independentes, cada um deles constituído de uma caixa circular de fibra de vidro com volume de 500L, cujas dimensões eram 0,58m de altura, 1,15m e 1,00m de diâmetro da borda e diâmetro do fundo, respectivamente.
Cada tanque foi vegetado por uma das espécies analisadas, os quais eram alimentados por uma pequena parcela do esgoto sanitário tratado em nível secundário por lagoa de estabilização aerada seguida por lagoa facultativa proveniente da Estação de Tratamento de Esgoto de Jardim Camburi, no município de Vitória/ES, que opera atualmente uma vazão de 250L/s. A vegetação se deu com plantas jovens coletadas de sistemas lacunares eutrofizados localizados na bacia hidrográfica do Rio Jacaraípe/ES.
A avaliação da eficiência na remoção dos nutrientes pelas duas espécies analisadas se deu por comparação da concentração deles, pré e pós-passagem pelos tanques. Buscou-se avaliar essa eficiência para diferentes tempos de detenção hidráulica (TDH), a fim de se verificar a influência desse parâmetro. Devido às dificuldades no controle da vazão, os testes foram conduzidos em batelada, avaliando-se as concentrações de nitrogênio-nitrato (N-NO31-) e fósforo-fosfato (P-PO43-) para TDH iguais a 5, 7, 10, 12 e 14 dias, respectivamente T5, T7, T10, T12 e T14.
As análises se iniciaram após um mês da introdução das plantas no sistema, período no qual ocorreu a aclimatação da vegetação.
As determinações das concentrações de N e P foram realizadas seguindo os procedimentos descritos em APHA (1995). Enquanto a concentração do N foi determinada pelo método da coluna redutora de cádmio seguido pelo método colorimétrico, a do P foi determinada por digestão ácida da amostra, seguida pela determinação por ácido ascórbico
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Observou-se que a E. crassipes adaptou-se melhor às condições do sistema do que a P. stratiotes, tendo apresentado maior produção de biomassa e permanecido com aspecto vistoso durante todo o período, com grande taxa reprodutiva, longo ciclo de vida, baixa senescência e morte de indivíduos. Já a P. stratiotes mostrou grande dificuldade de adaptação no sistema, tendo demonstrado um ciclo de vida curto, com duração média de 50 dias, nas condições estudadas. Resultado similar foi observado por Henri-Silva e Camargo (2005). Para ambas as espécies, percebeu-se clarificação do efluente final conforme o aumento do tempo de detenção hidráulica. Contudo, esta clarificação foi mais evidente em E. crassipes.
Em relação à remoção de P-PO43-, as espécies mostraram comportamento diferenciado, em função do tempo de detenção hidráulica, conforme pode ser observado na figura 1. Esta figura mostra que, para E. crassipes, a eficiência na remoção de P-PO43- foi proporcional ao aumento do TDH, apresentado sua maior eficiência entre 12 e 14 dias. Já a P. stratiotes apresentou melhor eficiência com 7 dias para o TDH, a partir do qual percebeu-se redução na capacidade de eliminação do P-PO43-.
Para a remoção do N-NO31-, verificou-se que as espécies demonstraram um comportamento bastante parecido, em especial até TDH igual a 10 dias, conforme pode ser visto na figura 2, que exibe a concentração de N-NO31- em função do TDH. Entretanto, a partir do décimo dia, enquanto que a E. crassipes ainda proporciona reduções nos níveis de N-NO31- no efluente, a P. stratiotes gerava aumento desses níveis. Avaliações posteriores indicaram que esse aumento está associado à saturação da capacidade de assimilação do nitrogênio e devolução do nitrogênio ao meio pela decomposição dos detritos vegetais no tanque
CONCLUSÕES: A E. crassipes apresenta melhor capacidade de adaptação ao sistema proposto, independente do TDH, além de mostrar-se mais eficiente para pós-tratamento com vistas à remoção de P-PO43- e N-NO31-, em especial com o aumento do TDH.
Para o efluente tratado com P. stratiotes, o aumento do TDH influenciou de forma negativa tanto a remoção do fósforo quanto do nitrogênio.
Os melhores índices de redução das concentrações de P-PO43- e de N-NO31- foram obtidos para TDH entre 5 e 7 dias, no caso de tratamento terciário com emprego da P. stratiotes.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem à FUNCEFETES pelo apoio financeiro concedido para a realização do trabalho, e a CESAN pela permissão para a implantação do projeto.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard methods for the examination of water and wastewater. 19. Ed. Washington, 1995.
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