Capacidade desnitrificante de sistemas alagados construídos operados em bateladas sequenciais - Zaparoli, Benatti Rezende (2011)
Investigações relacionadas ao uso de sistemas alagados construídos (SACs), para tratamento secundário e terciário, têm sido conduzidas em centros de pesquisas brasileiros na última década. No que diz respeito ao tratamento terciário, pode-se considerar que a remoção de nitrogênio se dá por uma gama ampla de mecanismos físicos, químicos e biológicos. Com o objetivo de se aprofundar os conhecimentos nos mecanismos de remoção de nitrato em águas, procurou-se estudar na pesquisa em questão, os fenômenos de desnitrificação e de absorção pelas plantas, em SACs. Para tanto, aplicou-se nitrato como única fonte de nitrogênio, em diferentes SACs, operados em bateladas sequenciais. SACs não plantados e plantados com Typha latifolia (taboa) e Chrysopogon zizanioides (grama vetiver) receberam uma concentração afluente média de 52,8 g m-3 de N-NO3-, sendo que em um total de 6 unidades, 3 receberam 10 mL de etanol como fonte externa de carbono. O experimento foi constituído de diferentes fases, com tempo de ciclo (tc) de 3 dias (fase I) e de 1 dia (fase II). Houve também uma etapa final de análises (fase III), na qual foi realizado um estudo de decaimento de valores de concentração de solutos ao longo de um tc de 3 dias. Os resultados de eficiência de remoção de nitrato (fase I) foram de 11,7; 36,7 e 54,8% no SAC controle (SACC), cultivado com taboa (SACT) e cultivado com vetiver (SACV), respectivamente. Nos SACs que receberam fonte externa de carbono, a eficiência na remoção de nitrato foi de 98,0; 99,6 e 99,9%, para o SAC controle com adição de etanol (SACC*), cultivado com taboa com adição de etanol (SACT*) e cultivado com vetiver com adição de etanol (SACV*), respectivamente. Durante a fase II, a remoção de nitrato foi de 3,6; 14,4 e 15,7%, nos SACC, SACT e SACV, respectivamente e de 94,7; 95,5 e 97,5%, nos SACC*; SACT* e SACV*, respectivamente. Com o encerramento das atividades, realizou-se o corte da parte aérea das plantas para análise de nitrogênio foliar, com o propósito de se quantificar a proporção de nitrogênio que foi incorporado pelas plantas. Do total de 2,7 e 3,0 g m-2 d-1 de N-NO3- removidos na fase II, pelo SACT e SACV, respectivamente, apenas 0,26 e 0,23 g m-2 d-1 eram referentes à absorção pelas respectivas plantas. As maiores eficiências do SACT e SACV, se comparados à remoção de 0,7 g m-2 d-1 de N-NO3- pelo SACC, se devem principalmente a fonte de carbono, liberada pelas raízes das plantas, ocorrendo assim maior desnitrificação. Na fase II, a maior eficiência na remoção de nitrato devido à absorção pelas plantas foi de 13,3%, obtida no SACT e de 10,4% no SACV, sendo o restante atribuído à desnitrificação. Os sistemas que receberam fonte externa de carbono removeram praticamente todo o nitrogênio aplicado. Durante o experimento ainda foram analisadas outras variáveis importantes para melhor análise dos resultados de desnitrificação. São elas: demanda química de oxigênio (DQO), potencial hidrogeniônico (pH), potencial de oxidação e redução (Eh), alcalinidade, nitrito, temperatura e evapotranspiração. Também foi analisada a produção de biofilme no SACs, pela análise de sólidos voláteis totais (SVT), e análise de produção de matéria seca pelas plantas. Os sistemas foram eficientes na remoção de nitrato, com destaque para os sistemas plantados. Dentre os sistemas plantados, o cultivado com vetiver foi o que apresentou melhores resultados, tanto na remoção de nitrogênio, como também em termos de condições de equilíbrio do sistema. A adição de etanol proporcionou aumento na eficiência de desnitrificação, contudo deve-se atentar para o aumento na concentração de nitrito nos SACs.