avaliação da remoção de nitrogênio em água residuária de...
TRANSCRIPT
Avaliação da remoção de nitrogênio em água residuária
de bovinocultura ao longo da estação piloto de
tratamento contendo leitos cultivados Gilda Vieira de Almeida, Leonardo Duarte Batista da Silva, Alexandre Lioi Nascentes, Camila
Pinho de Sousa, Thayza Oliveira Nacena de Santana
Gilda Vieira de Almeida
Engenheira Agrônoma
Mestranda do Programa de Pós-graduação em Engenharia Agrícola e Ambiental da UFRRJ
Paraná, junho de 2015.
INTRODUÇÃO
• A bovinocultura de leite produz elevada quantidade de dejetos
• A ausência de tratamento provocam alterações físicas, químicas e biológicas no ecossistema
• A legislação vigente determina que as fontes poluidoras dos recursos hídricos devem buscar medidas que visem diminuir os impactos causados no meio ambiente (CONAMA 430)
Produção e características do esterco de vacas leiteiras.
Características Vacas de Leite
Peso vivo, kg 450
Resíduos (sólidos + líquido), kg.dia-1 45
Quantidade por peso vivo, % 9-11
Matéria seca % 10-12
DBO g.dia-1 1350
DQO g.dia-1 20
Fonte: EMBRAPA, 2003, pg. 3.
INTRODUÇÃO
• Quando um efluente com excesso de nutrientes é lançado em corpos hídricos causam eutrofização e acarretam no desequilíbrio ecológico.
• É necessário um sistema de tratamento simplificado e com custos reduzidos que possibilite a remoção dos nutrientes presentes no efluente.
OBJETIVO
Diante do problema de poluição dos recursos hídricos pela pecuária leiteira, o
presente trabalho apresenta a avaliação da remoção de nitrogênio na estação piloto de
tratamento.
MATERIAL E MÉTODOS
• Área experimental: Sistema Integrado de Produção Agroecológica (SIPA), localizada no município de Seropédica no Rio de Janeiro no período compreendido entre junho e novembro de 2014
• Estação piloto é composta por: – tanque de sedimentação, – caixa de passagem, – filtro anaeróbio, – filtro orgânico, – sistema de alagado construído (wetland)
MATERIAL E MÉTODOS
MATERIAL E MÉTODOS
RESULTADOS
• Os resultados apresentados são com base nos seguintes parâmetros:
– amônia,
– nitrato,
– nitrito ,
– nitrogênio total, com base no nitrogênio total Kjeldahl.
Concentrações de amônia, nitrato, nitrito, nitrogênio total e pH, na entrada e na saída do filtro anaeróbio com água
residuária de bovinocultura
Análises Entrada* Saída* Desvio Padrão Eficiência (%)
Amônia (mg.L-1) 38,71 39,41 3,5 1,8
Nitrato (mg.L-1) 5,88 3,61 3,7 38,6
Nitrito (mg.L-1) 0,34 0,16 0,13 52,9
Nitrogênio total (mg.L-1)
81,00 58,32 46,2 28
pH 6,72 6,93
*Valores obtidos através da média de quatorze análises realizadas.
Concentrações de amônia, nitrato, nitrito, nitrogênio total e pH, na entrada e na saída do filtro orgânico com
água residuária de bovinocultura
Análises Entrada* Saída* Desvio Padrão Eficiência (%)
Amônia (mg.L-1) 39,41 38,27 4,5 2,9
Nitrato (mg.L-1) 3,61 3,52 0,5 2,5
Nitrito (mg.L-1) 0,16 0,17 0,05 6,2
Nitrogênio total (mg.L-1)
58,32 58,94 18,5 1,1
pH 6,93 6,75
*Valores obtidos através da média de quatorze análises realizadas.
Concentrações de amônia, nitrato, nitrito, nitrogênio total e pH, na entrada e na saída do SAC com água residuária de
bovinocultura.
Análises Entrada* Saída* Desvio Padrão Eficiência (%)
Amônia (mg.L-1) 38,27 26,39 5,1 31
Nitrato (mg.L-1) 3,83 3,76 0,5 1,8
Nitrito (mg.L-1) 0,18 0,14 0,0 22
Nitrogênio total
(mg.L-1) 58,94 42,28 19,2 28
pH 6,75 6,78
*Valores obtidos através da média de quatorze análises realizadas.
Mecanismos de remoção de nitrogênio em Wetlands
Rotas biológicas Condições Referências
Nitrificação Ambiente aeróbio. Em pH abaixo de
7 reduz em 50% a nitrificação.
Krause, 2006; Philips, 2008; Scheeren et al,
2010; Saeed et. al, 2012; Figueiredo et. al, 2013
Desnitrificação Ausência de oxigênio
Volatilização da amônia Este processo ocorre
predominantemente em ambientes básicos.
ANAMMOX
Para que ocorra a transformação da amônia em nitrogênio atmosférico é necessária uma proporção de 1:1,3
de amônia e nitrito no efluente.
Nitrificação-desnitrificação parcial
Condições de limitação de oxigênio e acúmulo de nitrito no efluente.
CANON Baixa concentração de oxigênio dissolvido e de carga orgânica.
OLAND Ambientes com limitações de
oxigênio. Não necessita de fonte de carbono orgânico.
Remoção de nitrogênio do wetland
• O mecanismo que melhor explica a remoção de nitrogênio do SAC é a absorção do amônio pela biomassa.
• Uma das limitações para o aumento na eficiência na remoção de nitrogênio no SAC foi o tempo de detenção hidráulica.
CONCLUSÕES
• Os resultados permitem concluir: Os componentes mais eficientes da estação de
tratamento foram o filtro anaeróbio e o sistema alagado construído, sendo que o wetland foi mais eficiente na remoção de amônia enquanto o filtro anaeróbio na remoção de nitrato.
O filtro orgânico mostrou-se dispensável em relação a remoção de nitrogênio, uma vez que apresentou baixa redução na concentração do mesmo.
Agradecimentos
• Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro
• Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Referências Bibliográficas
• SAEED, T.; SUN, G. A review on nitrogen and organics removal mechanisms in subsurface flow construed wetlands: Dependency on evironmental parameters, operating conditions and supporting media. Journal of Environmental Management. v. 112, p. 429-448, 2012.
• SCHEEREN, M. B.; KUNZ, A.; STEINMETZ, R. L. R.; DRESSTER, V. L. O processo ANAMMOX como alternativa para tratamento de águas residuárias, contendo altas concentrações de nitrogênio. Revista brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental v. 15, n.12, p1289-1297, 2011.
