Tratamento de água residuária da suinocultura em sistemas alagados construídos: desempenho e modelagem hidráulica-cinética

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Ramos, Nilton de Freitas Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ; Mestrado em Engenharia Agrícola; UFV
• Palavras-chave em Português: Wetlands; Efluente agro-industrial; Ecotecnologia; Argila expandida; Agro-industrial effluent; Ecotechnology; Expanded clay; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/3598

A atividade suinícola vem crescendo muito nos últimos anos, sendo a principal forma de criação em galpões de confinamento. Como consequência, tem-se o aumento na geração de dejetos de suínos em pequenas áreas, o que eleva o risco ambiental da atividade. Nessas condições, o uso de sistemas alagados construídos (SACs) apresenta-se como alternativa a ser estudada, pois estes apresentam reduzido custo de implantação e relativa facilidade de operação. No presente estudo teve-se o objetivo de avaliar a remoção de poluentes da água residuária de suinocultura (ARS) por SACs, a contribuição de espécies vegetais para tal, o comportamento hidrodinâmico no interior dos SACs e a obtenção do ajuste de modelos matemáticos de cinética de primeira ordem para determinação dos coeficientes de degradação da matéria orgânica nos SACs. Implantou-se 3 SACs, utilizando argila expandida como meio suporte, sendo um cultivado com Polygonum punctatum (SACE), outro cultivado com Chrysopogon zizanioides (SACV) e um SAC mantido como controle, que não foi cultivado (SACC). O sistema foi instalado na Fazenda Água Limpa, zona rural de Viçosa-MG. Cada SAC era composto por 3 unidades (cochos de polietileno de alta densidade) em série, tendo cada unidade dimensões de 0,35 x 0,49 x 1,95 m. A ARS afluente era proveniente de um reator anaeróbio híbrido e apresentou carga orgânica média de 270 kg ha-1 d-1 de DQO. Para um tempo de retenção hidráulica nominal (τ) de 3,21 dias, obteve-se remoção de DQO, DBO, N-total (NT) e P-total (PT), ao longo do período experimental, com eficiências médias de 80, 85, 38 e 51% (SACC), 83, 89, 48 e 69% (SACE) e 80, 81, 36 e 45% (SACV), respectivamente. No SAC cultivado com Polygonum punctatum (SACE), observou-se o melhor desempenho na remoção de poluentes. Foram obtidas produtividade, em termos de matéria seca, de 2,79 g m-2 d-1 e 1,91 g m-2 d-1e remoções, da carga aplicada, de Ntotal de 1,54 e 1,01% e de P-total de 0,81 e 1,19%, respectivamente, para o Polygonum punctatum (erva de bicho) e o Chrysopogon zizanioides (capim vetiver). Nas duas amostragens realizadas ao longo do perfil dos SACs observou-se: elevação do pH, diminuição dos valores de CE, redução na concentração de turbidez e decaimento da concentração de NTK ao longo do comprimento dos sistemas. Para o estudo hidrodinâmico foram adicionados traçadores, a fim determinar o grau de dispersão dos poluentes no interior dos SACs e o tempo de retenção experimental (τR). Com relação ao τR observou-se redução do tempo para 3,12 dias no SACC, enquanto que, nos SACE e SACV, observou-se aumento para 4,14 e 4,11 dias, respectivamente. Observou-se grande dispersão em todos os sistemas. As concentrações de DQO ao longo do comprimento dos SACs foram utilizadas para ajuste dos modelos cinéticos de 1ª ordem que descrevem o decaimento da matéria orgânica ao longo dos SACs. Os modelos que apresentaram melhor ajuste aos dados experimentais, foram o modelo de escoamento pistonado com concentração residual, o modelo de tanque em mistura completa e o modelo de Shepherd et al. (2001).