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~,.PROSAB tfJ fi Edital 5 Tema 2

RELATÓRIO FINAL

UNICAMP

Reúso das águas de esgoto sanitário, inclusive desenvolvimento de tecnologias de tratamento para

este fim.

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E URBANISMO

DEPARTAMENTO DE SANEAMENTO E AMBIENTE

Reúso agrícola de efluente sanitãrio de lagoa facultativa

Coordenador: Prof. Dr. Bruno Coraucci Filho

Sub-Coordenador: Prof. Dr. Roberto Feijó de Figueiredo

Equipe:

Prof. Dr. Ronaldo Stefanutti

MSc. Daniele Tonon

MSc. Luciano Reami

Msc. Orlando Cintra

Mestrando Alex Veronez

Mestrando Luccas Erickson de Oliveira Marinho

Mestranda Daniele Ramirez

Novembro/2008

Fls. n° ILt~ P/En•O~ - 0~ R b

. • (-1 u. -

REÚSO DE EFLUENTE SANITÁRIO EM EUCALIPTO E SEU CONDICIONAMENTO PARA IRRIGAÇÃO DE ROSEIRAS

Subprojeto 1. Reúso de efluente sanitário em eucalipto

o estudo baseou-se na proposta do pós-tratamento e do reúso na cultura do eucalipto, com irrigação de um efluente doméstico oriundo de um sistema de tratamento constituído de lagoa facultativa. O sistema de lagoas permite a redução nos ovos de helmintos e protozoários, além de poder funcionar como pulmão em um sistema de tratamento de efluente com finalidade de reúso agrícola. A adoção do sistema de irrigação como pós-tratamento permite o retorno dos elementos básicos aos seus ciclos biogeoquímicos, sendo, também, um processo de recuperação ambiental de resíduos gerados pelas atividades humanas. O experimento está instalado ETE Paula Souza, Prof. Carmelino Correa Filho, (antigo Colégio Agrícola de Franca), próxima a ETE City Petrópolis, operada pela SABESP-Franca, SP. Em área superior a 1 (um) hectare, foi implantado um campo experimental, para a condução do plantio e acompanhamento da cultura de eucalipto. No plantio utilizou-se de mudas clonadas, fornecidas pela empresa Votorantin Reflorestamento, definindo um experimento com delineamento constituído de 32 parcelas dimensionadas para receber irrigação e adubação convencional conforme segue nos tratamentos: (T1) NPK+B+Zn, sem irrigação; (T2) NPK+B+Zn e irrigação com água limpa; (T3) irrigação com efluente sem adubação (T4) NPK+B+Zn + irrigação com efluente ; (T5) NPK+B+Zn + irrigação com %da necessidade hídrica, com efluente; (T6) NPK+B+Zn + irrigação com 1/3 necessidade hídrica, com efluente; (T7) NPK+B+Zn + irrigação com 1,5 necessidade hídrica com efluente; e, (T8) sem adubação e sem irrigação. Foram avaliados, o desenvolvimento do eucalipto, a contaminação por patógenos e metais pesados no efluente, no solo, na planta, e da concentração do nitrato na água percolada no perfil do solo nas profundidades: 0,30 m; 0,60 m e 0,90 m e no lençol freático. O principal objetivo foi a determinação de taxas de aplicação no solo, que sejam convenientes do ponto de vista sanitário e agronômico, à máxima produção da cultura e à proteção do aqüífero subterrâneo, entre outros. Como o projeto está em continuidade, alguns resultados importantes, quanto à viabilização, foram obtidos quando da aplicação das taxas hidráulicas nos diferentes tratamentos. Espera-se ainda, que os resultados finais confirmem o pós-tratamento do efluente de origem doméstica na irrigação do eucalipto, atendendo os aspectos sanitários, agronômicos e ambientais.

DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO

Objetivo geral: hipótese

Na tentativa de reduzir ao máximo o impacto sobre o meio, propõe-se a aplicação do efluente doméstico de lagoas em um sistema de irrigação em eucalipto, como pós-tratamento, aliando os critérios de projeto da engenharia sanitária com os critérios de projeto da engenharia agronômica, otimizando a aplicação de taxas hidráulicas que promovam a obtenção da máxima produtividade da cultura selecionada e não permita a contaminação do solo por metais, do lençol freático por compostos nitrogenados e patógenos, além da avaliação desta técnica como meio de polimento final do tratamento. Objetivo específico: • caracterização do efluente: pH, a remoção de matéria orgânica (DBO e DQO), helmintos e

protozoários, coliformes; a série de nitrogênio; COT; CE ; P; Na; RAS; B e metais pesados(Cd, Ni, Cu, Zn, Pb, Cr). Também será avaliada a toxicidade dos efluentes aplicados através de ensaios com Daphinia similis.

• na água percolada, coletada a 0,90 m de profundidade: monitoramento do nitrato, dos metais Cd, Ni, Cu, Zn, Pb, Cr; CE; RAS; Na; K; DBO; DQO; COT; coliformes, helmintos e protozoários; Também será avaliada a toxicidade da solução do solo através de ensaios com Daphinia similis.

• nos poços de monitoramento (NA): monitoramento da concentração de nitrato; coliformes; helmintos; CE; Na; K; metais pesados (Cd, Ni, Cu, Zn, Pb, Cr). Também será avaliada a toxicidade da água com Daphinia similis. Este ensaio indicará os efeitos de longo prazo decorrente da aplicação continuada de efluentes.

• no solo: serão avaliadas e monitoradas as alterações das características físicas, de fertilidade e químicas ao longo do período de produção como a porosidade, granulometria, dispersão de argilas, pH, CE, matéria orgânica, P, N, K, Ca,Mg, Na e metais pesados(Cd, Ni, Cu, Zn, Pb, C). No extrato saturado do solo serão avaliados a CE, Na, RAS. Com o presente estudo, pretende-se encontrar uma taxa de aplicação adequada para o tratamento do efluente secundário e para a irrigação da cultura de eucalipto.

• No aspecto agronômico: serão analisados o desenvolvimento da cultura, a produtividade, a redução no tempo de corte das árvores, e, a absorção de metais pesados e nutrientes pelas plantas.

Delineamento experimental

Fls. n° \lt1: =

P/En°~~- ~ Rub.~-...l:i

projeto foi instalado em área agrícola da Escola Técnica Estadual - ETE Paula Souza, Prof. Carmelino Correa Filho, localizada nos limites da área urbana da cidade de Franca, região do bairro City Petrópolis, o qual possui uma estação de tratamentos de efluentes por lagoa, a ETE City Petrópolis, operada sob a concessão da SABESP. A área onde está implantado o sistema de irrigação, próximo à lagoa, foi cercada de forma a impedir a entrada de pessoas alheias ao projeto, bem como animais de pequeno e grande porte. Foi montado um sistema de proteção contra as águas pluviais, evitando a erosão laminar do terreno e eventual contaminação de áreas vizinhas.

Preliminarmente foram realizadas análises físicas, químicas, e, o levantamento topográfico do terreno, com o intuito de caracterizar a área e levantar parâmetros necessários para o dimensionamento do sistema de irrigação. As análises físicas constam das determinações da densidade real, da densidade global, do levantamento da curva característica e da curva granulométrica (Vieira, 1995). A coleta das amostras foi realizada em dois locais distintos, nas camadas de 0-0,25 m, 0,25-0,50 m, 0,50-0,75 m e 0,75-1,0 m. O ensaio da densidade real foi realizado pelo método do picnômetro. O ensaio da densidade global, ou peso específico aparente, foi realizado com o auxílio do amestrador de Uhland. No laboratório, as amostras foram transferidas para um cilindro de volume e tara conhecidos.

O levantamento da curva granulométrica foi realizado pela análise granulométrica conjunta, a qual é composta de duas fases de ensaio que são o peneiramento e a sedimentação. A determinação da curva característica, para cada camada de solo, foi realizada pela aplicação de pressões entre O, 1 bar (Capacidade de Campo) e 15 bar (Ponto de Murchamento) no aparelho de Richards. Na seqüência foram realizados ensaios de porosidade e nos próximos ensaios serão verificadas as possíveis alterações em função da irrigação.

A coleta de amostras para o ensaio de fertilidade do solo foi baseada em uma amostra composta representativa de solo, referente a um a coleta em quinze pontos distintos do terreno, nas profundidades de 0-0,20 m; 0,20-0,40m; 0,40-0,60m; 0,60-0,80m e 0,80-1 ,OOm. Este ensaio foi realizado nas condições de solo natural conforme recomendações de EMBRAOA, (1997). No final de cada ano serão realizadas coletas de amostras de solo na linha de cultivo a 0-0,20 m de profundidade, para todos os tratamentos. A salinidade do solo também será avaliada nestas condições. O solo será corrigido conforme recomendações EMBRAPA, (1997).

Para metais pesados, o solo foi analisado nas 05 profundidades comentadas, até 1,00 m, para avaliação de suas alterações quanto ao acúmulo de metais pesados. Foram efetuadas análises químicas de fertilidade - macro e micronutrientes de acordo com a metodologia proposta pela EMBRAPA(1997) para análises de solo. Também foi efetuadas análises do pH em CaCI2 0,01 moi L-1

, assim como os teores de carbono oxidável total pelo método de Walkey-Biack; os teores de matéria orgânica por incineração a 550 °C, assim como os valores da condutividade elétrica, Na+ e RAS (razão de adsorção de sódio) em extrato saturado de pasta do solo e os teores totais de Cd, Cr, Cu, Ni, Zn e Pb pela digestão das amostras com HN03 + HCI04 + HF e determinação por espectrometria de absorção atômica.

De acordo com a análise de solo foi efetuada a calagem em área total de modo a atingir V%=50% ou 2,5 ton ha-1 de calcário dolomítico de modo a suprir o Ca e Mg para o ciclo da cultura.

Serão investigados, também, antes, durante e depois da safra, a alteração do RAS do solo e suas conseqüências, tais como a dispersão de argilas e impermealização do solo (EMBRAPA, 1997).

O efluente a ser aplicado também será avaliado determinando-se os parâmetros sanitários pH, DBO, DQO, COT, série dos sólidos, série do nitrogênio, boro, cloretos, sulfatos, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e sódio, segundo Eaton, et.al. (2005).

Será eleita a área obedecendo alguns critérios como: altura do nível de água subterrânea (NA) com profundidade superior a 3,00 m; distante de núcleos habitacionais, com pelo menos 200 m; com declividade não superior a 1 0%; distante de mananciais e poços, sempre observando a minuta da Instrução Técnica no 31 (CETESB, 2005).

Foram construídos alguns poços piezométricos de modo a verificar a direção de fluxo da água subterrânea(NA), devido o estabelecimento dos tratamentos sem interferência entre as parcelas.

As parcelas foram demarcadas de acordo com a direção de fluxo do lençol, constituindo um ensaio em blocos casualizados com 08 tratamentos e 4 repetições totalizando 32 parcelas. Os tratamentos foram constituídos de: (1) adubação convencional NPK+B+Zn sem irrigação; (2) adubação convencional NPK+B+Zn com irrigação, com água limpa; (3) irrigação com efluente sem adubação (4)adubação convencional NPK+B+Zn + irrigação com efluente ; (5) adubação convencional NPK+B+Zn + irrigação com Y:z da necessidade hídrica com efluente; (6) adubação convencional NPK+B+Zn + irrigação com 1/3 da necessidade hídrica com efluente; (7) adubação convencional NPK+B+Zn + irrigação com 1,5 o valor da necessidade hídrica com efluente e (8) sem adubação e sem irrigação.

As dimensões das parcelas foram de 9,0 m de largura e 12,0 m de comprimento, com espaçamento entre linhas de 3,0 m e entre plantas de 2,0 m. Foram plantadas 03 linhas de eucaliptos, sendo que as linhas laterais foram consideradas bordaduras. Também foram considerados 2,0 m para a bordadura de cada extremidade de parcela. A distância entre parcelas é de 12,0 m no sentido

Fls. n° l~~ P/E n° (f{)· 2~( -5tJ._ Rub. ~~ . ( ·-( -

longitudinal e no sentido da declividade do terreno de 9,0 m. Foram plantadas obedecendo ao mesmo espaçamento das parcelas.

Adubação de cobertura: foi realizada nos tratamentos que a contemplam, aos 06 e 12 meses com NK. A adubação convencional e a cobertura são realizadas conforme o protocolo de produção da VCP.

Utilizou-se para esta pesquisa mudas clonadas de eucalipto grandis. Esta variedade é uma das mais utilizadas para celulose no Estado de São Paulo além de ser uma das mais produtivas. A variedade é sensível ao déficit hídrico.

Irrigação: as parcelas serão irrigadas com aspersores de baixa vazão. A freqüência de irrigação foi controlada pela demanda de água da cultura, conforme os diferentes estágios de desenvolvimento (Kc), considerando a evapotranspiração, as precipitações pluviométricas. foram instalados tensiômetros nas parcelas irrigadas para monitoramento da tensão da água disponível do solo.

Lixiviados: Em cada parcela foram instalados 03 coletores de drenagem livre (STEFANUTTI, et ai. 2000), a 0,30m; 0,60m e 0,90m. Os lixiviados foram coletados em 04 épocas anuais, a saber a cada 04 meses. Nos lixiviados coletados foram determinados pH, COT, condutividade elétrica, nitrato, coliformes, metais pesados (Cd, Zn, Pb, Cr, Cu e Ni), Na+, K+, Ca++, Mg++, RAS, carbonatos, sulfatos, fluoretos e cloretos. Foram analisados segundo Eaton, et a/. 2005. Nestes lixiviados também realizou-se ensaios de toxicidade conforme CETESB (1991).

Poços de monitoramento: Foram instalados poços de monitoramento conforme a Norma CETESB NBR 6410 e monitorados de acordo com a Norma CETESB(1988). Nas amostras foram determinados pH, COT, CE, nitrato, coliformes, metais pesados (Cd, Zn, Pb, Cr, Cu e Ni), Na+, K+, Ca++, Mg++, RAS, carbonatos, fluoretos, sulfatos, e cloretos. Foram coletas amostras aos 06, 12 e 18 meses após a implantação da pesquisa. Todas as coletas de lixiviados e água subterrânea coletadas foram efetuadas de acordo com critérios da CETESB (Manual de áreas contaminadas, 2005), e as análises foram efetuadas de acordo com Eaton et ai. ( 2005).

Monitoramento do solo: foram coletados os solos das parcelas nas profundidades acima citadas aos O; 12; 18 e 24 meses e determinados os mesmos parâmetros citados acima para solo (EMBRAPA, 1997).

Análise foliar: Foi coletada a 38 folha do ramos do terço superior da planta nos quatro pontos cardeais da mesma. Determinou-se os teores de macro e micronutrientes, metais pesados acima citados e Na (Malavolta et ai. 1997).

Medidas dendrométricas: altura da planta no início e DAP (1 ,5m) a cada três meses. Efluente: a cada dois meses, foram efetuadas coletas do efluente e efetuada análises fisico­

qufmicas, teores totais de metais pesados, assim como análises microbiológicas (coliformes totais e fecais) de acordo com Eaton et a/. (2005). Foram efetuadas duas determinações das quantidades de ovos de helmintos, cistos de protozoários em amostras compostas de um dia no efluente utilizado (uma na estação seca e outra na estação chuvosa). Foram realizados ensaios de toxicidade no efluente a ser aplicado ao solo, por meio de ensaios com Daphina similis, conforme o método L5.018/CETESB (1991). RESULTADOS E DISCUSSÃO

Análise granulométrica do solo obtida em amostras da área experimental da ETE City Petrópolis. Tabela 1. Resultados das análises granulométricas de amostras de solo obtidas na área experimental da ETE Paula Souza

Percentagem Tratamentos (%) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8

Areia 70 71 71 72 71 72 71 71 Silte 22 21 21 20 21 21 21 21

Argila 8 8 8 8 8 7 8 8 *Médias entre parcelas na profundidade 0-0,20m. Referência do método: Camargo et ai., 1986 e EMBRAPA, 1997. Análise da densidade aparente do solo e porosidade obtida em amostras da área experimental da ETE Paula Souza, na profundidade 0,0 a 0,20 m.

Fls. n° \~q . P/E no (fjÇ - ~~ -oL1

Rub. ~ • ·!.d. Tabela 2. Resultados da porosidade e a densidade aparente em amostras de sOOdOS tratamentos propostos para a pesquisa do eucalipto.

Valores médios Tratamento Profundidade Porosidade (m3/m3

) os (m) Total micro macro (kg/m3

)

o- 0,05 0,40 0,21 0,19 1450 T1 0,05-0,10 0,39 0,21 0,17 1535

0,15- 0,20 0,39 0,22 0,17 1470 o- 0,05 0,39 0,24 0,15 1498

T2 0,05-0,10 0,36 0,17 0,19 1575 0,15-0,20 0,37 0,23 0,14 1549 o- 0,05 0,39 0,23 0,15 1525

T3 0,05- 0,10 0,35 0,24 0,11 1598 0,15-0,20 0,36 0,21 0,15 1574 o- 0,05 0,37 0,18 0,19 1509

T4 0,05-0,10 0,37 0,21 0,16 1542 0,15-0,20 0,38 0,20 0,18 1494 o- 0,05 0,36 0,22 0,14 1529

T5 0,05- 0,10 0,38 0,22 0,16 1556 0,15-0,20 0,35 0,21 0,14 1550 o- 0,05 0,37 0,22 0,15 1536

T6 0,05-0,10 0,36 0,23 0,13 1565 0,15-0,20 0,37 0,22 0,15 1556 o- 0,05 0,37 0,22 0,14 1530

T7 0,05-0,10 0,38 0,22 0,15 1525 0,15-0,20 0,37 0,28 0,10 1519 o- 0,05 0,38 0,21 0,17 1516

T8 0,05- 0,10 0,36 0,21 0,15 1560 0,15-0,20 0,35 0,24 0,11 1581

ANALISE DO SOLO Análise granulométrica do solo obtida em amostras da área experimental da ETE Paula Souza. Tabela 3. Resultados das análises granulométricas de amostras de solo obtidas na área experimental da ETE Paula Souza

Percentagem Tratamentos (%) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8

Areia 70 71 71 72 71 72 71 71 Silte 22 21 21 20 21 21 21 21

Argila 8 8 8 8 8 7 8 8 *Médias entre parcelas na profundidade 0-0,20m. Referência do método: Camargo et ai., 1986 e EMBRAPA, 1997. Tabela 4. Resultados da densidade aparente do solo obtida em amostras da área experimental da ETE Paula Souza.

----------------------------~--------------------------Ponto 1 Ponto 2 Profundidade(m) Densidade{g/cm3

) Profundidade(m) 0,00 a 0,20 1,53 0,00 a 0,20 0,20 a 0,40 1 ,49 0,20 a 0,40 0,40 a 0,60 1,43 0,40 a 0,60 0,60 a 0,80 1,48 0,60 a 0,80

Análise da Curva Característica da água do solo

Densidade(g/cm3)

1,52 1,67 1,57 1,57

16

15

14

~ w o 13 < o i ::J

12

11

10 0,1

Fls. n° '5\:)

P/En°~-s!:L Rub.~-~

CURVA CARACTERÍSTICA DA ÁGUA DO SOLO

Local: Jd. Botanico Franca-SP - Ponto 1

10

TENSAO (bar)

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091 .. ______ -_ -F~~o-'-,3~~~~~~~~~ -~f---- 15 J -----~ .l_ ___ ~1-'-3,1~9-----'·---12,36 -- - ····· ----~~---_1

PROF. 0,0-0,20m

Figura 1. Curva característica da água do solo para profundidade de 0,00 a 0,20 m.

15

14

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11

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CURVA CARACTERÍSTICA DA ÁGUA DO SOLO

Jd. Botanico Franca-SP - Ponto 1

10

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. ---~-- -----] 15

-- -- ----------~---.

______ 1_0,2!_ ____ _

PROF. 0,60-0,SOm Figura 2. Curva característica da água do solo para profundidade de 0,60 a 0,80 m

Fls. n° ,ç, .,~, o~

P/E no ~ • • 2:'.:r-'' • --l·-r

Rub. ··-Tabela 5. Resultados da análise química de solo nas profundidades 0- 0,20 m; 0,20-0,40 ~,40-0,60 m;0,60-0,80 me 0,80- 1,00 m, na área de plantio de eucalipto.

Parâmetro

M.O. pH p

Unidade Profundidade(m)

0-0,2 0,2-0,4 0,4-0,6 0,6-0,8 0,8-1,00

25 5,7

20

22 16 14 5,5 5,5 5,6

8 3 1

13 5,8

1

K mmolc dm3· 0,9 1,3 0,9 0,4 0,4

Ca mmolc dm3· 21 17 9 6 6

Mg mmolc dm3· 7 6 3 2 2

H+ AI mmolc dm3· 16 18 16 15 13

S.B. mmolc dm3· 28,9 24,3 12,9 8,4 8,4

C.T.C. mmolc dm3· 45,3 42,5 29,3 23,2 21,7 V% % 64 57 44 36 39

B mg dm3· 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1

Cu mg dm3· 2,1 3 1 0,5 0,4

Fe mg dm3- 17 16 12 7 5

Mn mg dm3- 1,8 1,2 0,3 0,2 0,2 Zn mg dm3- 13,1 10,2 4,4 1,7 1,2

Cd mg dm3- 0,04 0,03 <0,01 <0,01 <0,01

Cr mg dm3· <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

Ni mg dm3- 0,06 0,04 0,02 0,01 <0,01

Pb mg dm3- 2,77 2,22 0,76 0,36 0,3 Tabela 6 Resultados da análise química de solo nas profundidades 0- 0,20 m; 0,20-0,40 m, 0,40-0,60 m;0,60-0,80 m e 0,80- 1,00 m, na área de plantio de eucalipto.

Parâmetro

M.O. pH p

K C a Mg

H+AI S.B.

C.T.C.

V%

B

Cu

F e Mn

Zn

Cd

C r Ni

Pb

Unidade

mgdm3-

mmolcdm3·

mmolcdm3·

mmolc dm3·

mmolc dm3-

mmolc dm3-

mmolc dm3-

% mg dm3·

mg dm3·

mg dm3·

mgdm3-

mg dm3·

mgdm3-

mgdm3-

mgdm3-

mgdm3-

0-0,2

25

5,7

20

0,9

21

7 16

28,9

45,3

64

0,2

2,1

17

1,8

13,1

0,04 <0,01

0,06

2,77

Profundidade(m)

0,2-0,4 0,4-0,6 0,6-0,8

22 16 14

5,5 5,5 5,6

8 3 1 1,3

17

6 18

24,3

42,5

57

0,2

3 16

1,2

10,2

0,03

<0,01

0,04

2,22

0,9

9 3 16

12,9

29,3

44

0,2

1 12

0,3

4,4

<0,01

<0,01

0,02

0,76

0,4

6 2 15

8,4

23,2

36

0,2

0,5

7 0,2

1,7

<0,01

<0,01

0,01

0,36

0,8-1,00

13

5,8

1 0,4

6 2 13

8,4

21,7

39

0,1

0,4

5 0,2

1,2

<0,01

<0,01

<0,01

0,3

Fls.n° I~ P/En° ~-c:l~f -~ Ru b. <-h · • .&.::i.

Resultados dos ensaios para determinação do coeficiente de uniformidade d/~rigação (CUC%) obtidos para microaspersores e aspersores na área experimental do eucalipto.

Os resultados obtidos para os testes com microaspersores mostraram uma elevada desuniformidade na distribuição de água pelo sistema (Figuras 3 e 4 e Tabela 7), avaliado com a disposição de coletores instalados em parcelas, espaçados a 1 ,O m, totalizando 100 unidades por parcela, conforme recomenda a engenharia de irrigação. Foram avaliados microaspersores de maior vazão existente no mercado e de maior diâmetro no bocal. Para melhorar a performance foi recomendado a instalação de reguladores de pressão. Este artefato reduziria a vazão e o diâmetro para passagem do afluente, o que inviabiliza o uso para o afluente de lagoa. Diante dos resultados optou-se por testar um aspersores de baixa pressão para evitar a formação de aerossóis. Os resultados estão expressos nas Figuras 1 O e 11 e Tabela 4. Os resultados indicam uma boa uniformidade na distribuição de água, podendo ser aplicado para a pesquisa.

T1-R1 T1-R3

11

10

16 16

12 12

o o o 8 o

Figura 3 - Resultados do CUC obtido para Figura 4 - Resultados do CUC obtido para microaspersores. Parcela T1 R1, lâmina média = microaspersores. Parcela T1 R3, lâmina média = 5,30 mm e CUC = 49,88%. 5,12 mm e CUC = 51,18%. Tabela 7. Resultados dos ensaios do coeficiente de uniformidade de irrigação (CUCo/o) obtidos para microaspersores (Netafim, tipo Gyronet) na área experimental do eucalipto.

Parâmetros

Lâmina Média(mm) cuc (%)

T1-R1

.

T1R1 5,30 49,88

T1R3 5,12 51,18

Parcelas T3R1 T3R4 4,21 4,45 58,73 59,30

T1-R3

T7R1 4,27 52,32

T7R4 4,66 54,99

Figura 5 - Resultados do CUC para aspersor Figura 6 - Resultados do CUC para aspersor pingo setorial 470 Llh(Fabrimar). Parcela T1 R1, pingo setorial 470 Llh(Fabrimar). Parcela T1 R1, lâmina média= 7,68 mm e CUC = 69,24%. lâmina média= 7,78mm e CUC =73,72 %.

Fls. n° ls~ P/E n° sr:f..- ..2~\ • ....Qi

'-~

Rub. · --Caracterização do afluente, efluente da ETE City Petrópolis - Franca - SP e da reP.$a do Colégio Agrícola de Franca.

Tabela 8 -.Afluente da ETE City Petrópolis

Parâmetro

Coli total E. coli

Cond utividade Fósforo

N Amoniacal Na

Cloretos Cr (total)

Cd Chumbo

Cobre Zinco

Mercúrio Arsênio

Bário

Unidade

NMP/100ml NMP/100ml

(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)

Média

5,77 X 107

9,88x106

1057 14,4 54,2 86 73

Desvio Padrão Coeficiente de variação(%)

3,69 X 107

8,60 X 106

74 0,5 11,5

7 13

< 0,050 (limite de quantificação) < 0,010 (limite de quantificação) <O, 100 (limite de quantificação) <O, 100 (limite de quantificação) <O, 100 (limite de quantificação) < 0,005 (limite de quantificação) < 0,010 (limite de quantificação) < 0,500 (limite de quantificação)

64,1 87,1 7,0 3,6

21,3 6,35 17,5

Tabela 9-.Efluente da ETE City Petrópolis- Lagoa Facultativa

Parâmetro Unidade Média Desvio Padrão Coeficiente

de variação {%) Coli total NMP/100ml 8,77 X 106 4,01 X 106 45,7

E. coli NMP/100ml 2,79 X 106 1,34 X 106 47,9 Cond utividade (mg/L) 1094 68 6,2

Fósforo (mg/L) 11,7 1,5 12,5 N Amoniacal (mg/L) 59,9 5,8 9,7

Na (mg/L) 81 4 4,5 Cloretos (mg/L) 91 5 5,2

Tabela 1 O-. Represa {água limpa)

Parâmetro Unidade Média Desvio Padrão Coeficiente de variação{%)

Coli total NMP/100ml 3,75 X 104 3,77 X 104 101 E. coli NMP/100ml 8,38 X 102 2,85x102 34

Condutividade (mg/L) 18,00 2,09 11,63 Fósforo (mg/L) < 0,05 (limite de quantificação)

N Amoniacal (mg/L) 0,04 0,01 11,76 Na (mg/L) 1 '14 0,07 6,35

N Nitrato (mg/L) 3,35 0,35 10,55 Cloretos (mg/L) < 2 (limite de quantificação) Cr (total) (mg/L) < 0,050 (limite de quantificação)

Cd (mg/L) < 0,01 O (limite de quantificação) Chumbo (mg/L) <O, 100 (limite de quantificação) Cobre (mg/L) < 0,100 (limite de quantificação) Zinco (mg/L) <O, 100 (limite de quantificação)

Mercúrio (mg/L) < 0,005 (limite de quantificação) Arsênio (mg/L) < 0,01 O (limite de quantificação)

Bário (mg/L) < 0,500 (limite de quantificação) B {mg/L) < 0,808 {limite de guantificactão)

Medidas dendrométricas

Fls.n° I0 P/E n° Jl!:· .,2~\ · ~

b g:. -~ Ru. / Um parâmetro da engenharia florestal para medir a produtividade da cultura é o DAP (diâmetro à

altura do peito), representado nas avaliações realizadas nos tratamentos (Figura 7).

Evolução do DAP

90 80

- 70 E 60 .§. 50 a.. 40 i!i 30

20 10 o

IIIIFevereiro

•Abril

[]Junho

[]Julho

•Agosto

EJSetembro

•outubro

C Novembro

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 Tratamentos

Figura 7. Representação do desenvolvimento das plantas de eucalipto submetidas à irrigação contínua por efluentes/água de represa - DAP

Como era esperado, tratamento T7, que recebeu a maior quantidade de efluentes e conseqüentemente de nutrientes tem apresentou as melhoras respostas no desenvolvimento das plantas. Análises de outros parâmetros como o do lixiviados complementarão as discussões. Resultados de análises foliares

Foram coletadas amostras compostas de folhas de eucalipto do terço superior, submetidas a estufa de ventilação forçada, a 62 °C, até peso constante. Posteriormente foram submetidas a digestão nitro-perclórica e determinação por espectrometria de plasma (ICP-AES). Os resultados estão na Figura 8.

As plantas de eucalipto, do tratamento 07, absorveram a maior quantidade de nitrogênio, confirmando o acentuado desenvolvimento em relação aos demais tratamentos. Os tratamentos T5 e T6 seguiram o de maior taxa de aplicação de esgoto.

No tratamento testemunha, as plantas absorveram e retiveram elevada concentração de Pb nas folhas, indicando uma possfvel contaminação do solo, na projeção das parcelas

Concentraçlo de Nitrogênio em folhas de eucalipto

Tratlmantos

Concentraçlo de Fósforo em folhas de eucalipto

n n n ~ ~ ~ n ~

Tratamentos

Concentraçlo de Potbsio em folhat de eucalipto

12,00

i •.oo I ~ ,.o.oo 1 ~ I~ mlJJl

25.00

;; s 20.00

1 i••.oo 110,00 J 5.00

o.oo

Concentraçlo da Ci.lcio em folhas de eucalippto

T 1 T2 T3 T4 T5 111 T7 T8

Tratanwntos

Fls n° 1<;')" -P/~ no ~- 2~~ .!tf_.

Rub. ~· =--0-

.- 120,00

i 100,00

i 80,00

E 6000

! <0:00

~ 20,00

Concentraçlo de Magn6slo em folhas de eucalipto

11 n n ~ ~ ~ n ~

Tratamentos

Concentraçlo de Boro em folhas de eucalipto

§ 0,00 +--1"""--c--='--r--"""--,--1."""--~"--,-.-'-"'-,-J--.,..--U~ n a n ~ u • n ~

Tratamento.

~ 7,00

r •. oo

i 5,00

i 4,00

J 3,00

f2,00

~ 1,00

§ 0,00

concentraçlo de Zinco em folhas de eucalipto

Traamentoa

Concentraçlo de Cobra em folhas de eucalipto

rM] > .

~ ·~~~~~~~~~~

n n n ~ ~ re n ~

Tratamentoa

Figura 8. Representação das concentrações foliares de N, P, K, Ca, Mg, B e Cu em amostras de eucalipto.

-2,50

i 2,00

.! l1,50

! 1,00 r 50

0,00

.- 14,00

i 12,00

i 10,00

1 8.00

J 8,00

f 4,00

Concentraçlo de Chumbo em folhas de eucalipto

n n n u ~ ~ n ~

Traamentoa

Concentraçlo de Cromo em folhas de eucalipto

I ::: +-W~-""".t '-,-"""'-...,.-->""'---"-,-~'-.-=-~"'"--, T 1 a n ~ u ~ n ~

Tratamentos

1,20

~ roo 1 o.eo 'i E 0,60

! 0,<0

s 0,20

§ 0,00

Concentraçlo de Cidmio em folhas de eucalipto

Concentraçlo de Niquelem folhas de eucalipto

::r {.

I ); t n T2 n T4 ~ ~ n ~

Figura 9. Representação das concentrações foliares de Pb, Cd, Cr e Ni, em amostras de eucalipto.

Os dados referentes a concentração de nutrientes inseridos ao sistema solo-planta por meio da irrigação com efluente (nos tratamentos T3, T4, T5, T6 e T7) e pela água do açude/represa (tratamentos T1 e T2) estão representados na tabela 11.

Tabela 11. Contribuição média dos efluentes irrigados na cultura do eucalipto, no período de novembro (2007) a setembro.(2008)

Tratamentos T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8

Parâmetros mm de efluentes/água limpa aplicados

1644,50 1496,00 541,31 924,00 1421,75 1864,50 2387,00 N (Kg/ha) 55,7 50,7 341,0 582,1 895,7 1174,6 1503,8 P (kg/ha) 0,8 0,7 63,3 108,1 166,3 218,1 279,3 K (kg/ha) 86,6 147,8 227,5 298,3 381,9

Ca (kg/ha) 60,2 54,8 240,9 411,2 632,7 829,7 1062,2 Mg (kg/ha) 7,0 12,0 18,5 24,2 31,0 Na (Kg/ha) 18,7 17,1 438,5 748,4 1151,6 1510,2 1933,5

Fls. n° lÇp P/E n° ~- c2~( -~ Rub. -~.....:..---·l:L

O tratamento T7 recebeu grande concentração de nitrogênio durante a irriga o e portanto é importante monitorar quanto a possibilidade de nitrificação ocorrente no solo e conseqOente lixiviação do nitrato para a água do lençol ocasionando uma contaminação na água. Os dados das concentrações médias do nitrato na água percolada estão demonstrados na figura 10.

i 25

i 20

~ 15

Concentração de Nitrato nos poços coletores

.8 10 I f ~~~~ED--~~~--~~BK~~Bl~~~~~~~,~~~~--~~ Água/Efluente 30 em 60 em 90 em Aqüifero

I:'JTratamento 1

•Tratamento 2

O Tratamento 3

O Tratamento 4

•Tratamento 5

I:'JTratamento 6

•Tratamento 7

O Tratamento 8

irrigação Profundidade

Figura 10. Concentração de Nitrato nos poços coletores.

Para o tratamento T7 na qual foi utilizada uma maior carga de efluente e conseqoentemente uma grande quantidade de Nitrogênio foi inserida pela irrigação houve uma grande formação de nitrato no solo por meio da nitrificação e infiltração do nitrato para os poços coletores. Esses resultados demonstram que é necessário um constante monitoramento da água do aqOífero e um cuidado especial deve ser tomado para que esse nitrato não atinja às águas subterrâneas causando contaminação da água do lençol.

Concentração de Chumbo nos poços coletores

5 o (")

5 o (O

Profuncldade

Figura 11. Concentração de Chumbo nos poços coletores

5 o m

•Tratamento 7

O Tratamento 8

Os valores demonstram uma grande quantidade de chumbo nos poços coletores, sobretudo para o tratamento 7 que recebeu uma maior carga de efluente. Porém a ausência desse elemento na água/efluente de irrigação sugerem que o chumbo está presente no solo e vai sendo arrastado à medida que está sendo aplicado a água de irrigação. Para água limpa o limite de detecção é <0,001 para o efluente é <0, 1

111 :6 0,300 ·~ 0,250

~ ?0,200 '~> N0,150 I! Cl - E0,100 c-fl 0,050 c 8 0,000

Água/Efluente irrigação

Concentração de Zinco nos poços coletores

30em 60em 90em

Profundidade

Figura 12. Concentração de Zinco nos poços coletores

Aqüifero

EJTratamento 1

•Tratamento 2

O Tratamento 3

O Tratamento 4

•Tratamento 5

C Tratamento 6

•Tratamento 7

O Tratamento 8

Fls. n° \S=>r' P/E n° q::f- ól~4 - Oit

Com relação ao Zinco o tratamento 7 notou-se uma grande concentração pa os coletores de profundidade 90 em. Como essa quantidade do elemento não estava presente na água/efluente usado para irrigação é possível que esse já estivesse no solo anteriormente ao experimento, assim como ocorreu com o chumbo. Toxicidade;

Repirometria A Figura 13. retrata a produção de gás carbônico nos tratamentos utilizando o solo de 0,00 a

0,2m de profundidade. De uma forma geral a produção de gás carbônico foi maior nos tratamentos que receberam uma maior quantidade de efluente e conseqüentemente uma maior ~uantidade de carbono orgânico foi adicionado ao ensaio. Para os tratamentos utilizando 20L/m2

, 13L/m e água de represa a respiração microbiana ocorreu de forma a produzir uma maior quantidade de gás carbônico em relação à testemunha na qual foi utilizada apenas água destilada. A Figura 2, reproduz os resultados da produção de gás carbônico nos tratamentos utilizando o solo de 0,00 a 0,05m de rofundidade.

300

250

C! 200

§. 150

õ (,) 100

50

Evolução de C0 2

5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 dias

-0.05m 20L/m2

0.05m 13L/m2

-Testemunho 0.05m Represa

-Testemunho 0.05m

Figura 13. Resultados da evolução do C02 no solo da profundidade efluente de la

Evolução de C02 -Testemunho 0.2m 350

300 . --0.2m 20Lim2

õi 250

E 200 -~ 0.2111 13Lim2

.... '150 -Testemunho 0.2111

o '100 . o . .......... _R!J>r!sêl

50

o o 3 6 9 '12 15 '1 8 21 24 27 30 33 36 39 42 45

Figura 14. Resultados da evolução do C02 no solo da profundidade 0,00- 0,05 m, com a aplicação de efluente de lagoa anaeróbia, água de açude e água destilada (testemunha).

Neste caso, a maior taxa de respiração ocorreu com a amostra utilizando água de represa. Como era de se esperar, todos as amostras ensaiadas apresentaram uma taxa de produção de gás carbônico maior que as amostras nas quais foram utilizadas água destilada.

Com os dados obtidos pela respirometria, e com os dados da concentração de carbono no solo e no efluente, detectou-se a massa de carbono presente para cada análise ensaiada (Tabela 2). O solo superficial da camada 0,00- 0,05m possui uma concentração maior de carbono presente e portanto, a porcentagem de carbono degradado foi menor em relação a da camada mais profunda de solo 0,00-0,20m Tabela 12. Porcentagem de carbono degradado pelos microorganismos presentes no solo

Evolução do C02 Massa de carbonoCarbono no solo Carbono no Carbono total %Carbono Amostras (mg) (g) (g) etluente (g) (g) degradado

Testemunho 0,2m 227,6739 0,06209 0,5460 0,5460 11,4

Testemunho 0,05m 167,4559 0,04567 4,9140 4,9140 0,9

0,2m20Lim2 290,6025 0,07926 0,5460 0,143 0,6893 11,5

0,05m 20Lim2 217,3711 0,05928 4,9140 0,506 5,4202 1,1

0,2m 13Lim2 233,1721 0,06359 0,5460 0,082 0,6281 10,1

0,05m 13Lim2 181,5372 0,04951 4,9140 0,331 5,2454 0,9

Testemunha 0,00-0,20m Represa 248,0274 0,06764 0,5460 0,5460 12,4

Testemunha 0,00-0,0Sm Represa 266,4153 0,07266 4,9140 4,9140 1,5

Fls. n° -~,.!.;;.:~--­P /E n° ~-t'"'t---

b. -~ Os cálculos da porcentagem de carbono degradado do efluente foram ~rtos us o a diferença

entre a evolução do carbono das amostras ensaiadas e das amostras de controle nas quais foram usadas água destilada (Tabela 3). Em todas as amostras houve degradação do carbono adicional que era colocado no ensaio juntamente com o efluente.

Amostras

0,2m 20Lim2

0,05m 20Lim2

0,2m 13Lim2

0,05m 13Lim2

Testemunha 0,0-0,2m Represa Testemunha

Evolução real de Massa de Carbono no solo Carbono no efluente C02 carbono (g) (g) (g)

62,9287 0,01716 0,5460 0,14333

49,9152 0,01361 4,9140 0,50615

5,4982 0,00150 0,5460 0,08213

14,0813 0,00384 4,9140 0,33139

20,3535 0,00555 0,5460 0,00000

0,0-0,05m Represa 38,7415 0,01057 4,9140 0,00000 Tabela 13. Porcentagem de carbono degradado do efluente

Carbono total% Carbono (g) degradado

0,6893 2,5 5,4202 0,3 0,6281 0,2 5,2454 0,1

0,5460 1,0

4,9140 0,2

Método Daphinia similis: A análise das Tabelas 12 e 13 permitem observar que o tratamento do esgoto doméstico em lagoa facultativa foi efetivo em promover uma redução no efeito da toxicidade aguda, pois houve um aumento da CE 50 do afluente para o efluente em seis dos sete ensaios realizados em 2007. Ou seja, é necessária uma maior concentração de efluente para causar toxicidade.

O mesmo pode ser dito das análises realizadas em 2008, pois em quatro das sete análises, houve redução da toxicidade. Contudo, podemos perceber nas tabelas que houve uma ampla variação do grau de toxicidade no afluente, que pode ser explicada por uma possível intermitência de despejos tóxicos no esgoto ou mesmo no índice pluviométrico de cada mês no qual o ensaio foi realizado, já que a água, ao diluir o efluente, pode diminuir a sua toxicidade. Outra observação pertinente refere-se ao fato de que em 2008, a CE 50 do afluente foi maior, o que significa menor toxicidade. Logo, após o tratamento na lagoa, quase todos os efluentes de 2008 sequer apresentaram toxicidade aguda. Além de demonstrar a eficiência do tratamento, a diferença da CE 50 do afluente da lagoa em relação aos ano de 2007 e 2008 pode ser devida a uma melhor operação do sistema de tratamento.

Tabela 14. Ensaios de toxicidade aguda com Daphnia similis em esgoto bruto da ETE City Petrópolis, Franca SP.

NUMERO DE DAPHNIAS MORTAS PARAMETROS FISICO-QUIMICOS 1• amostragem 28 amostragem CE pH OD Dureza

TRATAMENTO A1 A2 A3 A1 A2 A3 ~S/cm2 mg/L mg/L CaC03

Controle o o o o o o 120,0 8,27 5,07 42,0 Esgoto Bruto 1 00% 5 5 5 5 5 5 488,6 7,8 2,3 63,0 Esgoto Bruto 75% 4 2 2 5 4 4 403,6 7,8 4,3 62,0 Esgoto Bruto 50% 3 2 1 5 5 5 308,7 8,01 4,7 70,0 Esgoto Bruto 25% 1 o o 4 2 2 261,8 8,3 5,1 50,0 Esgoto Bruto 1 O% o o o o o o 203,0 8,2 5,1 50,0 Esgoto Bruto 1 o o o o o o 215,5 8,4 5,5 55,0 C E 50 54,76 24,43

Tabela 15 Ensaios de toxicidade aguda com Daphnia similis em esgoto da lagoa da ETE City Petrópolis, Franca SP.

NUMERO DE DAPHNIAS MORTAS PARAMETROS FISICO-QUIMICOS 1" amostragem 2" amostragem CE pH OD Dureza

TRATAMENTO A1 A2 A3 A1 A2 A3 uS/cm2 mg/L Controle o o o o o o 120,0 8,27 5,07 42,0 Esgoto Lagoa 1 00% 5 5 5 5 5 5 661,6 8,54 4,10 100,0 Esgoto Lagoa 75% 5 5 5 o o o 535,7 8,63 4,30 80,0 Esgoto Lagoa 50% o o o o 1 1 427,7 8,44 4,53 70,0 Esgoto Lagoa 25% o o o o o o 297,5 8,31 4,83 65,0 Esgoto Lagoa 1 0% o o o o o o 224,8 8,37 5,19 79,0 Esgoto Lagoa 1% o o o o o o 197,1 8,38 4,66 60,0 C E 50 61,23 81,58

t ,I Rub. · ·----~;~:: (J::r· :~0~

Tabela 16. Valores e média de CE 50(%) de ensaios de toxicidade aguda com Daphnia Slmilis em afluente e efluente da lagoa anaeróbia realizados durante o ano de 2007

CE 50(%)

10 2!' JO 40 50 so 70

Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio

(Jun) (Jul) (Ago) (Ago) (Set) (Set) (Out) Média AF 54,76 24,43 37,35 58,21 51,38 35,35 80,6

EF 61.23 81.58 STA 89.77 74.64 37.29 68.90 IN=5)

AR STA

Tabela 17. Valores e média de CE 50(%) de ensaios de toxicidade aguda com Daphnia similis em afluente e efluente da lagoa anaeróbia realizados durante o ano de 2008.

CE 50(%)

10 20 JO 40 50 so 70

Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio

(Jan) (Jan) (Abr) (Ma i) (Jun) (Jun) (Jul) Média

AF 99.99 90.85 60.27 STA 6.01 64.28 fN=4\

EF STA STA STA STA STA STA STA

AR STA STA STA

A Tabela 16 mostra que, até o momento, tanto o tratamento T1 (irrigação com água Limpa sem adubação), T2 (irrigação com água Limpa+ adubação convencional de NPK + B + Zn), T3 (irrigação com 1/3 de efluente + adubação convencional) e T6 (Irrigação com efluente sem adubação) não apresentaram toxicidade aguda na água do lençol freático. Contudo, os tratamentos T4 0,30 m (irrigação com 1/2 de efluente + adubação convencional), T5 0,60m (Irrigação com efluente + adubação convencional), T7 0,30m e 0,60m (irrigação com 1,5 efluente + adubação convencional) e T8 0,30m e 0,60m (sem irrigação e sem adubação) já apresentaram cada um, pelo menos uma vez toxicidade aguda do afluente. Porém, maiores avaliações se fazem necessárias, visto que o T6 não apresentou qualquer toxicidade aguda no momento, apesar de diferir somente na ausência de adubo em relação ao T5, que já apresentou contaminação pelo menos uma vez. Já em relação ao T8 (sem irrigação e sem adubação), esperava-se não haver qualquer contaminação. Contudo, até o momento, foram analisadas três amostras e pelo menos duas (0,30 m e 0,60 m) já apresentaram toxicidade. Uma explicação para tal fenômeno seria o fato de ter sido encontrado o elemento chumbo em análises do solo, o que poderia, na hora da coleta da água do lençol, ter contaminado esse tratamento.

-Fls. n° Q~( _.JtL

P/E n° l -\ Rub.

.. _ Tabela 18. Valores e média de CE 50 (%) de ensaios de toxicidade aguda com Daphnia s milis nos coletores de drenagem livre {0,30m, 0,60m e 0,90m} realizados durante o ano de 2008

1" 2" 3" 4" s• s•

Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio

(Mar) (Abr) (Ma i) (Jun) (Jun) (Jul)

T1 (0.30 ml STA STA

T1 (0.60 ml STA STA

T1 (0.90 ml STA

T2 (0.30 ml STA

T2 (0.60 ml STA STA STA

T2 (0.90 ml STA

T3 (0.30 ml STA

T3 (0.60 ml STA STA STA

T3 (0.90 ml

T4 (0.30 ml 84.73 STA

T4 (0.60 ml STA STA

T4 (0.90 ml

T5 (0.30 ml STA

T5 (0.60 ml STA STA 47.88

T5 (0.90 ml

T6 (0.30 ml STA STA

T6 (0.60 ml STA STA

T6 (0.90 ml

T7 (0.30 ml 88.61 STA STA

T7 (0.60 ml STA 77.96

T7 (0.90 ml STA

T8 (0.30 ml 73.87 STA

T8 (0.60 ml 65.2

T8 (0.90 ml

STA =Sem Toxicidade Aguda

Qualidade da água subterrânea:

As parcelas de um cenário de irrigação (no caso, 4 parcelas de um único tratamento) foram posicionadas no terreno para coincidirem com a direção do fluxo do lençol freático, determinado no campo, e de acordo com o apresentado na Figura XX, de maneira a atender o delineamento experimental (Figura YY), neste terreno. Dessa forma, o efeito da ocorrência eventual de lixiviado no lençol de água subterrânea, seria de origem dos tratamentos deste cenário. No final do alinhamento, de todos os cenários da pesquisa (oito no total), foram posicionados poços de observação, devidamente construídos segundo norma da CETESB - Cia Estadual de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB n° 6410/1988). Nove (9) poços foram instalados, sendo 8 poços no final de cada cenário (8 poços de jusante, para os diferentes tratamentos) e, um poço como controle (à montante da área da pesquisa). Os poços foram construídos observando alguns cuidados e recomendações citadas na norma, como: do adequado revestimento lateral no interior do poço, a proteção na superfície do terreno, bem como, da desinfecção da água do lençol no interior do poço (ajuste do pH para a faixa ideal da desinfecção com hipoclorito de sódio em ensaios de laboratório, antes da irrigação). Para evitar o efeito da irrigação de uma parcela em outra, as mesmas foram distanciadas

Fls. n° - \.(:, \ ol.f ,wd} :l-30' • -

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umas das outras, com a finalidade de formar um espaço suficiente para não ocorrer interferência dos tratamentos. Nestes espaços e no perímetro da área foram plantados eucaliptos como bordadura.

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Figura 15. Direção do Fluxo d'água subterranea determinada no campo experimental.

···--·~····-·--J Figura 16. Representação gráfica do delineamento experimental: posicionamento das parcelas em

relação às linhas de fluxo do lençol.

Para antecipar o possível efeito da irrigação na qualidade da água subterranea, foram instalados em cada parcela plantada com eucaliptos, para os diferentes tratamentos (T1 a T8), coletores de drenagem livre nas posições 0,3 m; 0,6 m; e, 0,9 m de profundidade e no perfil do solo. Os valores dos parametros químicos estão apresentados na Tabela 17.

Tabela 17: Resultados dos parametros químicos nas parcelas dos coletores de drenagem livre e nos poços de monitoramento do aqOífero.

Valores Médios

Tratamento 1 Valores (Coletores de

Para metros Unidade Irrigação Drenagem) Aqüifero Água/Efluente 30cm 60cm 90cm

Cond. Especifica iJS.cm-1 NO 153,83 126,5 294 18,85

Nitratos mg N-N0-3 L-1 2,18 1 1 1 1 Sódio mg Na L-1 1,14 1,08 0,11 1,92 0,13

Sólidos Totais mg L-1 21,75 520 NO NO NO

Fls. n• I 69? ,

P/En°~~023?1 -3 Rub. ~ - : .. l;;,L

------------------------------------------------------------~

Cond. Específica

Nitratos

Sódio

Sólidos Totais

Cond. Específica

Nitratos

Sódio

Sólidos Totais

Cond. Específica

Nitratos

Sódio

Sólidos Totais

Cond. Específica

Nitratos

Sódio

Sólidos Totais

Cond. Específica

Nitratos

Sódio

Sólidos Totais

Cond. Específica

Nitratos

Sódio

Sólidos Totais

Cond. Especifica

Nitratos

Sódio

Sólidos Totais

!JS.cm-1

mg N-N0-3 L-1

mg Na L-1

mg L-1

1JS.cm·1

mg N-N0-3 L-1

mg Na L-1

mg L-1

1JS.cm·1

mg N-N0-3 L-1

mg Na L-1

mg L-1

1JS.cm·1

mg N-N0-3 L-1

mg Na L-1

mg L-1

1JS.cm·1

mg N-N0-3 L-1

mg Na L-1

mg L-1

1JS.cm·1

mg N-N0-3 L-1

mg Na L-1

mg L-1

1JS.cm·1

mg N-N0-3 L-1

mg Na L-1

mg L-1

Tratamento 2

ND

2,18

1,14

21,75

190,03

1 0,73

188

Tratamento 3

1093,5

3,07

80,94

645,75

197,3

1 10

276

Tratamento 4

1093,5

3,07

80,94

645,75

304,8

15,1

225

Tratamento 5

1093,5

3,07

80,94

645,75

395,67

3,5

46,17

200

Tratamento 6

1093,5

3,07

80,94

645,75

234,27

1

17,25

319

Tratamento 7

1093,5

3,07

80,94

645,75

543,33

20,8

55

317

Tratamento 8

Sem irrigação

Sem irrigação

Sem irrigação

119,23

1 0,05

Sem irrigação 128 ND: Não determinado

183,33

1

0,19

102

306,33

1 20,05

171

381,67

1 24,07

262

434

3,86

39,62

288

317,75

2,66

19,68

227

515

15,35

46,52

294

ND

ND

ND

ND

449

1 9,72

163

422,67

1 17,09

270

316,5

1 24,61

225

319

1 11,89

206

267,33

1 5,02

147

661

14,3

54,16

422

64,1

1 0,04

ND

18,2

1

0,15

ND

24,4

1,29

0,41

ND

47,2

2,79

3,77

ND

ND

1 1,07

ND

78,9

1,7

4,76

ND

15,77

1

1 '13 ND

15,77

1

1 '13 ND

Verifica-se nesta tabela que os valores de concentração dos parâmetros químicos na água do lençol freático, não foram significativas e que, após um ano de irrigação, a franja de percolação da água no solo pode não ter atingido o lençol ou, caso contrario, o efeito destas concentrações não foram suficientes para alterar a qualidade da água do lençol. Isto evidencia que, quando a irrigação é feita com critérios técnicos e com acompanhamento, ela não provoca impactos negativos no sistema água/solo/planta.

Dos parâmetros analisados o mais importante para a água subterrânea é o nitrato. Nos resultados apresentados na Tabela 25, seus valores ficaram em torno de N-N0-3 L-1 igual a 1 ,O mgl-1,

com exceção do tratamento T4 que ficou com 2,79 mgl-1, sem uma razão que considere evidente e

inferior ao limite da legislação. Até o atual estagio de desenvolvimento da pesquisa pode-se afirmar que não houve alteração na qualidade do lençol freático.

Fls. n° \0 y., P/E no~o<'~' - 04

CONCLUSÕES (síntese) Rub. · -~

As atividades relacionadas à cultura de eucalipto serão desenvolvidas até o ano de 201 /20012, quando será dado início à fase de corte (colheita) e realização de análises relativas à qualidade vegetal, seu adequado uso (destino: papel, queima, ... ), entre outras. No final da pesquisa (etapa final) serão avaliadas os parâmetros de todas as atividades propostas no sistema água-solo-planta, com destaque ao efeito da irrigação, (para os tratamentos utilizados) na qualidade da água do lençol freático; resultados estes que nortearão a condução desta prática em projetos futuros. As conclusões apresentadas nesta fase referem-se, portanto, a uma etapa intermediária de resultados da pesquisa. Toxicidade: O importante nesta avaliação foi o de verificar que o esgoto sanitário do Bairro City Petrópolis em várias análises utilizando Daphynia similis apresentou toxicidade na maioria das análises realizadas em amostras compostas coletadas na entrada da lagoa facultativa. Entretanto, as mesmas análises, em amostras do afluente da lagoa facultativa, para os anos de 2007 e 2008, em apenas uma amostra (no ano de 2007), apresentou toxicidade. Pelos resultados obtidos constatou-se que a lagoa foi eficiente em diminuir a toxicidade aguda do esgoto, e conveniente para o emprego na irrigação. A constatação desta eficiência ficou mais evidente quando se analisou a água percolada no solo (lixiviado) e coletada nas estações de drenagem livre em que não se constatou a presença de toxicidade (maior sobrevivência dos organismos testes). Conclui-se que o tratamento com afluentes de lagoa facultativa é uma adequada solução no processo de irrigação para prevenir uma possível contaminação na água do lençol freático para este teste de toxicidade. Para a etapa final da pesquisa, serão utilizados testes com o ensaio "Microtox®" para avaliar a toxicidade e atestar esta informação. Com a irrigação terá continuidade até a etapa final da pesquisa e o ensaio de toxicidade podendo ser realizado pelo novo método em amostras de solo, espera-se atestar a capacidade do solo manter a redução da toxicidade. Entretanto, a efetividade da ação para o período longo da prática da irrigação, apontam para o emprego do tratamento com 1/3 de afluente, visto que essa foi a quantidade mais segura na qual não ocorreu toxicidade na água de percolação nos coletores de drenagem livre. Respirometria: Os testes respirométricos, da mesma maneira dos ensaios de toxicidade, apontaram para uma efetiva ação do solo sobre o afluente aplicado. A ocorrência da degradação da matéria orgânica nas duas primeiras camadas do solo (0,00 m-0,05 m e 0,00 m - 0,20 m) foi efetiva e em 7 dias aproximadamente, a conversão para C02 foi superior a 80% (pela Norma CETESB somente podem ser aplicados afluentes no solo se a degradação for superior a 30% em 28 dias). Novos testes estão sendo realizados para verificar o efeito de aplicação por longos períodos Irrigação: A rede hidráulica foi submetida a testes de eficiência de irrigação utilizando a "Metodologia CUC" . Devido a eficiência não ter sido constatada houve a necessidade de substituição dos aspersores utilizados na pesquisa de "microaspersores" para "aspersores pingo setorial". Constatou-se que estes sofrem perdas de eficiência devido a entupimentos e que necessitam uma inspeção periódica nesta rede hidráulica par manter a eficiencia do sistema de irrigação. Solo: Nas parcelas irrigadas com o afluente ocorreu um acréscimo na CTC do solo demonstrando a efetividade do uso de esgotos domésticos para a irrigação da cultura para a planta. Em algumas parcelas, foi constatada a presença de metais pesados como o chumbo e o zinco. Na amostragem preliminar do solo da área não foi constada a presença destes elementos químicos. Posteriormente, com a amostragem mais efetiva verificou-se que, em camadas mais profundas, a presença deles e se deveu à existência de pilhas no local por ter sido, parte dessa área, servido de aterro sanitário não controlado até a década de 1970 (informações recentes). Os resultados desta etapa da pesquisa estão na Feagri/Unicamp e serão disponibilizados no livro. Crescimento da cultura: O desenvolvimento da cultura de eucaliptos tem sido avaliada, nesta etapa da pesquisa, por medidas dendométricas, como o DAP - Diâmetro na Altura do Peito, do tronco do eucalipto. Medidas como a altura dos pés das plantas tem sido igualmente avaliadas. Nestas avaliações destaca-se o DAP dos eucaliptos plantados nas parcelas que receberam irrigação com afluentes da lagoa facultativa com 1 ~ dose. Observou-se também nestas parcelas que, embora o crescimento das plantas tenha se destacado dos demais tratamentos, o índice de quebras dos troncos por ação de ventos, tenha sido maior. A análise foliar realizado nas folhas do eucalipto demonstram que houve incorporação do nitrogênio aplicado ao solo e que eles seguiram a "dose" de efluente aplicado, com as maiores concentrações nas plantas irrigadas com as maiores "doses". Constatou-se também a absorção dos metais Pb e Zn nas parcelas que continham os resíduos do aterro sanitário e que a parcela do T 8 -testemunha, foi aquela em que o efeito foi mais pronunciado. Nas demais segue a regra da dose, ou seja aquelas que receberam maior dose tiveram a maior incorporação. Como os efluentes e a água da represa não tinham a presença destes metais a origem dos mesmos é o solo das parcelas contaminadas. Percolado: os resultados da água de percolação no solo das parcelas (lixiviado) de amostras dos coletores de drenagem livre alertam o operador do sistema sobre eventual presença de contaminantes (e/ou de outras substâncias) na água de drenagem para ao aqüífero, neste solo. Eles são muito

Fls. nG \CO~

P/En' ~ - Olt Rub. · - (-t

importantes para orientar o manejo da irrigação e permitir a adequada resposta para a · ização da prática agrícola. Os resultados demonstram que a prática com lâminas excedentes de irrigação (1% dose) sejam mais efetivas na produtividade da cultura. No entanto, as presenças de concentrações excessivas de nitrato preocupam, pois no perfil do solo nas profundidades 0,30 m; 0,60 m; e, 0,90 m são superiores a 15 mgL-1

. Para os elementos químicos Pb e Zn as suas concentrações estão elevadas e se destacam em 0,90 m de profundidade no Tratamento T7 (no T8, onde suas presenças também ocorrem, não foi detectada no lixiviado por não ter ocorrido índice de chuva suficiente), indicando a presença de material estranho ao solo (pilhas em aterro sanitário). As concentrações destes elementos estão sendo monitorados em todos os ambientes da pesquisa (água/solo/planta), para conclusões posteriores. Água subterrânea: Foi muito importante o posicionamento das parcelas de cada cenário (dos diferentes tratamentos) alinhadas com o fluxo da água no aqüífero e o dos poços de monitoramento no lençol freático, à montante da área e a jusante de cada cenário. Eles atestam a efetividade da prática agrícola em culturas irrigadas e, no caso desta pesquisa, o efeito da aplicação dos afluentes não interferiu na sua qualidade. Eles continuarão sendo investigados durante toda a pesquisa. Conclusão final: A pratica da irrigação com esgotos sanitários tratados em lagoas facultativas tem sido assegurada pelos resultados obtidos até o momento, salientando que esta prática deverá ser interrompida, temporária ou definitivamente, quando qualquer um dos ensaios (respirométrico, de toxicidade, sodificação, drenagem permeabilidade, condutividade hidráulica) ou de concentração excessiva dos parâmetros analisados (nitrato, sódio, biológicos, entre outros .. ) deverá ser interrompida e propiciar um manejo adequado para manter padrões de saúde pública e ambiental e garantir a confiabilidade desta prática. A ocorrência dos metais Pb e Zn se deveu dos mesmos estarem nos solos devido ao aterro sanitário porquanto, tanto o afluente quanto a água da represa, utilizados na irrigação, a ausência dos mesmos foi verificada durante todo o tempo da pesquisa.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (resumida)

CETESB - COMPANHIA DE TECNOLOGIA E SANEAMENTO AMBIENTAL. Amostragem e monitoramento das águas subterrâneas. Norma CETESB 6410, 32p. 1988. CETESB - COMPANHIA DE TECNOLOGIA E SANEAMENTO AMBIENTAL. Irrigação com água de reúso proveniente de esgoto sanitário tratado. Minuta de Instrução Técnica No 31, de 11 de julho de 2005 (a) CETESB - COMPANHIA DE TECNOLOGIA E SANEAMENTO AMBIENTAL. Valores Orientadores para Solos e Águas Subterrâneas no Estado de São Paulo - DECISÃO DE DIRETORIA N° 195-2005- E, de 23 de novembro de 2005 (b). CETESB, GTZ - Manual de gerenciamento de áreas contaminadas. 2. ed. São Paulo: CETESB, 389p, 2001. EATON, A.D.; CLESCERI, L.S.; GRENNBERG, A. E. Standard methods for the examination of water and wastewater. 20 edition. APHA; A \NINA; WEF: Washington, 2001; 1082. GILLMAN, G. P.; SUMPTER, E. A. Modification to the compulsiva exchange method for measuring exchange characteristics of soils. Australian Journal of Soil Research, v.2, p.61-66, 1986. STEFANUTII, R.; PIRES, M.S.G; CORAUCCI FILHO, B ; NOUR, E.A.A; MARQUEZINI, I.S ; BROLEZE, S.T.;VIEIRA, D.B. Coletor de drenagem livre para monitoração da qualidade da água percolada no solo após aplicação de lodo de esgoto:- Modelo físico. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola, 29; Fortaleza, 2000. Resumo (SCA-014). Fortaleza, 2000. CASARINI, E. Manejo da irrigação na cultura da roseira cultivada em ambiente protegido. Piracicaba, 2000. 66 p. Dissertação (Mestrado) - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo. CASTRO, C.E.F.; TOMBOLATO, A.F.C.; GRAZIANO, T.T.; MATTHES, L.A.F. Rosa. In: RAIJ, B. van; CANTARELLA, H.; QUAGGIO, J.A.; FURLANI, A.M.C. Recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo. Campinas: Instituto Agronômico/Fundação IAC, 1997 (Boletim Técnico 100), p.217. TONETII, A. PÓS-TRATAMENTO DE EFLUENTE ANAERÓBIO POR FILTROS DE AREIA. Campinas, 2004. 140p. Dissertação (Mestrado). Universidade Estadual de Campinas.

ANEXOS

Fls. n° \~~ P/En°~~-~ Rub. ---;:r-:---~

Nesta seção são apresentadas algumas figuras contendo as fotos das atividades da pesquisa.

A- Área de implantação do eucalipto 8-Lagoas da ETE São Jorge

Figura 8 1. Aspecto geral da área de implantação do eucalipto e lagoas da ETE São Jorge em Piracicaba, SP.

Figura A.2 - Vista aérea da área experimental na Figura A.3- ETE City Petrópolis ETE Prof. Carmelino Correa Costa - Franca, SP. Destaque para ETE City Petrópolis

Figura A.4 -Vista da colheita do milho Figura AS- Coleta de amostras de solo

Figura A.6 -Adubação e plantio do eucalipto

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Figura A.7 -Irrigação aspersor pingo setorial

Figura A.9 - Instalação de tensiômetros nas profundidades 0,30; 0,60 e 0,90 m.

Figura A.10 Instalação de poços de Figura A.11 Detalhe dos poços de monitoramento na linha de projeção de fluxo, em monitoramento instalados na área de plantio do cada tratamento. eucalipto.

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3) Avaliação da uniformidade de precipitação dos microaspersores e aspersores de baixa vazão na área do eucalipto.(Figuras 06 e 07).

Figura A.12 - Detalhe dos ensaios para avaliação dos microaspersores na área de irrigação de eucalipto.

Figura A.13 - Avaliação deE.s rsores de baixa vazão na á[ o eucalipto- . anca, Sf.

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~ 111PROSAB tl' 411· Edital 5 Tema 2

RELATÓRIO FINAL

Fls. n° l·~ P/E n' <fl'(o2~t -..s:tJ. Rub. · -~

•• •. ,. UNICAMP

Reúso das águas de esgoto sanitário, inclusive desenvolvimento de

tecnologias de tratamento para este fim.

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E

URBANISMO

DEPARTAMENTO DE SANEAMENTO E AMBIENTE

Reúso agrícola de afluente de lagoa facultativa

Coordenador: Prof. Dr. Bruno Coraucci Filho

Sub-Coordenador: Prof. Dr. Roberto Feijó de Figueiredo

Equipe:

Prof. Dr. Ronaldo Stefanutti

Dr. Adriano Tonetti

MSc. Daniele Tonon

Mestranda Luana Mattos

Mestanda Daniele Ramirez

Mestrando Luccas Erickson de Oliveira Marinho

Novembro/2008

Fls. n° 1 \3~

Rub. · .JL:i P/En'~~~ -~

REÚSO DE EFLUENTE SANITÁRIO EM EUCALIPTO E U

CONDICIONAMENTO PARA IRRIGAÇÃO DE ROSEIRAS

Subprojeto 2. Reúso de efluente sanitário tratado e condicionado para irrigação de roseiras.

o reúso de efluente sanitário tratado pode desempenhar um papel essencial no planejamento e na gestão sustentável dos recursos hídricos como uma fonte substituta para o uso de águas nobres destinadas a irrigação e outros fins. A água reciclada oriunda de tratamento de esgotos domésticos pode ser usada para fins não potáveis como agricultura, jardinagem, parques públicos, irrigação de campos de golfe e recarga de lençol. O reúso de efluente sanitário tratado, além de reduzir os impactos ambientais aos corpos d'água e ao solo, possui atrativos do ponto de vista agronômico, pois é uma forma de reciclagem de nutrientes e de água. A cultura escolhida foi a roseira, que é considerada uma das plantas ornamentais mais sensíveis ao estresse ambiental e será observada como planta-teste quando submetida à irrigação com efluente sanitário tratado e condicionado. O experimento utilizou Rosa sp., variedade Ambiance. O plantio foi realizado em solo preparado (pH e fertilidade) sob ambiente protegido (estufa) no Campus da Unicamp, em Campinas-SP. O efluente utilizado na irrigação é proveniente de um sistema simplificado de tratamento de esgoto doméstico, composto por filtro anaeróbio com recheio de bambu associado a um filtro de areia e reator de desnitrificação. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, contendo 4 repetições e 6 tratamentos, totalizando 24 parcelas sendo: i) água limpa sem fertilização; ii) efluente sem fertilização; iii) efluente polido (condicionado) sem fertilização; iv) adubação convencional + água limpa; v) adubação convencional + efluente; vi) adubação convencional + efluente polido (condicionado). O sistema de irrigação utilizado foi o de gotejamento, adotando-se o manejo de irrigação com auxílio de tensiômetros. O solo foi monitorado quanto ao pH, CE, Na, Ca, Mg, K, N-total, cr, P04-

2 . Foi feita a determinação da RAS, além dos teores totais de Cd, Cr, Cu, Ni, Zn e Pb.

Foram avaliadas as alterações provocadas pelo reúso quanto às características físicas do solo como a densidade, a porosidade, a dispersão de argilas entre outros parâmetros. Efetuou-se coleta de amostras dos efluentes condicionados para o uso na irrigação (armazenados em tanques pulmões), os quais foram analisados quanto aos teores totais de NPK, metais pesados, além das análises microbiológicas (colifomes totais e fecais). Foi feito o monitoramento da água lixiviada, coletada por meio dos coletores de drenagem livre/ ponta porosa, instalados a 0,50 m e 1 ,O m de profundidade. Esse efluente condicionado para o reúso, provêm de desenvolvimento de pesquisa apoiado pela Fapesp , Processo 04/14902-7, atualmente em desenvolvimento pela equipe de pesquisa. O produto colhido é avaliado conforme os padrões comerciais, através da produtividade (altura e número de hastes retas em cada parcela, diâmetro e comprimento dos botões florais) e qualidade (durabilidade pós-colheita, porcentagem de hastes sadias e comercializáveis) mediante cooperação técnica de empresa produtora da Holambra, SP. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO Objetivo geral Avaliar a eficácia da aplicação de efluente sanitário tratado e condicionado, na produtividade e qualidade do produto colhido quanto ao padrão comercial.

Objetivo específico: • Avaliar a eficácia do pós-tratamento do efluente sanitário pelo sistema apoiado pela Fapesp , Processo 04/14902-7, atualmente em desenvolvimento pela equipe de pesquisa; • Avaliar as mudanças das características físicas do solo; • Avaliar as alterações na fertilidade do solo e os teores de metais pesados e sódio; • Avaliar os efeitos da irrigação com esgoto sobre a produtividade e qualidade do produto colhido; e, • Avaliar a toxicidade dos efluentes com Dhaphinia similis e Microtox®.

Delineamento experimental Local do experimento: Foram feitas 4 tentativas para o local do experimento. O primeiro foi em Piracicaba, SP e os outros 3 locais foi no campus da unicamp, sendo 2 na FEAGRI e o 4°, e ultimo deles, em local próximo ao HC, no LABPRO/ FEC. O abandono dos 3 primeiros locais foi por razões externas e não inerentes à pesquisa (demandou mais de 15 meses). O experimento foi instalado em ambiente protegido (estufa) localizado nas proximidades do hospital das clinicas da UNICAMP, em área experimental do Departamento de Saneamento e Ambiente da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, no campus da Unicamp, no município de Campinas-SP. Foram utilizadas estufas do tipo Arco, com cobertura de polietileno de baixa densidade (PEBD) transparente. As dimensões das estufas serão de 16,0m (8,0+8,0m) de largura; 33,0m de comprimento e

Fls. n° _ ___,:l..-2=-:---~

P/En° -~ -kl. Rub.--~--

4,5m de altura máxima do pé-direito. A área total será de 528 m2. Foram preparados can ·os de 3,0m

de largura por 0,4m de altura e 3,3m de comprimento. Foram realizada análise física (Kemper; Chepil, 1965; EMBRAPA, 1997) e química do solo (EMBRAPA, 1997) , além da correção da acidez e da sua preparação para o transplante das mudas. Cultura: A cultura escolhida foi a Rosa sp., variedade Ambiance enxertadas em porta-enxerto Natai­Bryan. As mudas foram adquiridas de um produtor do município de Holambra-SP, Sr. Miguel Renato Esperança, empresa Rosas Esperança-Sítio Santo Antônio. A cultura foi transplantada em canteiros (parcelas) de 0,4m de altura, o espaçamento entre plantas será O, 15m e entre linhas 1 ,20m, totalizando 10 plantas por linha. Cada canteiro foi composto por 3 linhas de plantas, sendo que as duas linhas laterais e 0,50m de cada linha serão consideradas bordadura. Irrigação: O sistema de irrigação é composto por 6 bombas acopladas aos reservatórios de cada tipo de efluente. A irrigação é realizada por gotejamento, de acordo com a necessidade hídrica da cultura, para manter o solo com leituras tensiométricas em torno de -10 kPa, conforme recomendado por Casarini (2004). Além disso, foram instalados micro-aspersores distribuídos na estufa para garantir a umidade e temperaturas ideais para a cultura. Para este caso será utilizada água limpa. Em cada parcela serão instalados dois tensiômetros na parte central, um a profundidade de 0,40 m e o outro a 1 ,O m de profundidade. Delineamento experimental: O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, contendo 4 repetições e 6 tratamentos, totalizando 24 parcelas: i)água limpa sem fertilização; ii)efluente sem fertilização; iii) efluente polido sem fertilização; iv)adubação convencional + água limpa; v) adubação convencional + efluente; e, vi) adubação convencional + efluente polido. Efluentes: O esgoto bruto é proveniente do Hospital das Clínicas da Unicamp, e passa inicialmente por um tratamento preliminar e, em seguida, uma parte do fluxo é direcionada a quatro filtros anaeróbios com recheio de bambu construídos em aço inox com formato cilíndrico, possuindo volume total de 500L (Tonetti, 2004). Após a passagem do efluente pelos filtros anaeróbios, estes eram armazenados e, em seguida, aplicados aos quatro filtros de areia construidos com 0,75 m de camada de areia, apenas o que diferenciava o tratamento eram as taxas de aplicação em cada um dos filtros. As taxas de aplicação nos filtros de areia variaram de 50, 100, 150 e 200 L. m·2.dia·1.0 efluente sanitário tratado ao perco lar pelos filtros de areia eram dispostos em reatores de desnitrificação construídos com brita e areia, operados fluxo ascendente em leito "afogado". Anãlises e monitoramento: Após a instalação e transplantio das mudas enxertadas foi avaliada as condições físicas do solo como a resistência a penetração, a porosidade, granulometria do solo, a classificação do solo, a densidade aparente, a curva característica do solo (curva de retenção de água no solo) e outros parâmetros conforme a metodologia descrita pela EMBRAPA (1997). Sistematicamente, há reavaliação das alterações nos parâmetros aos 12 e 18 meses após o início da irrigação. O solo é monitorado quanto ao pH, condutividade elétrica, Na, Ca, Mg, K, N-total, P, eRAS aos 12 e 18 meses após o inicio da irrigação (Eaton et a/., 2001). Foram coletadas amostras compostas de solo para realização das análises físicas e químicas. Análises fundamentais para o monitoramento de solos tratados com resíduos serão efetuadas quanto aos teores totais de Cd, Cr, Cu, Ni e Zn pela digestão das amostras com HN03 + HCI04 + HF e determinação por espectrometria de absorção atômica (Tedesco, et ai. 1995). Quinzenalmente é efetuada coleta do efluente dos tanques, que é analisado quanto aos teores totais de NPK, metais pesados, assim como análises microbiológicas (colifomes totais e fecais) de acordo com Eaton et a/. (2001 ). Foi efetuadas duas determinações das quantidades de ovos de helmintos e cistos de protozoários (CETESB, 1989). São realizados testes de toxicidade aguda do efluente com Daphnia similis segundo a Norma L5.018 de agosto de 1991 (CETESB, 1991), o qual poderá indicar o grau de contaminação do efluente. A sanidade da cultura será avaliada durante todo o período experimental, para verificar se o uso do efluente pode ocasionar algum prejuízo no desenvolvimento das plantas.

RESULTADOS E DISCUSSÃO Caracterização do esgoto bruto: A caracterização do esgoto bruto, afluente do sistema Filtro Anaeróbio + Filtro de Areia, foi realizada a fim de serem obtidos dados para análise da eficiência do tratamento. A tabela 1 apresenta a média dos parâmetros analisados.

Tabela 1 - Caracterização do esgoto bruto.

Variável analisada

pH

Alcalinidade parcial

Alcalinidade total

DQO bruta

Nitrato

Nitrito

NTK

Fósforo Total

Potássio

Sódio

Sólidos Suspensos Totais (SST)

Valor

7,00

94,0 (mg CaC03 L)1

150,0 (mg CaC03L)1

1.331 (mg 02L)1

3,0 (mg L"1)

2,0 (mg L"1)

2,16 (mg L"1)

2,0 (mg L"1)

25 (mg L"1)

68 (mg L"')

173 (mg L"')

Principal etapa da pesquisa: A Instalação do sistema de tratamento: Este sistema foi concebido para o tratamento de esgoto doméstico de pequenas comunidades, com a finalidade adicional de produzir um efluente com qualidade para atender reuso agrícola, em sua totalidade. Praticamente todo o tempo da pesquisa (sub-projeto) foi depositado nesta etapa. Sem o condicionamento adequado ao propósito da irrigação a atividade desta última ficaria sem sentido. O propósito foi de se obter um efluente tratado (condicionado) se satisfizesse ao mesmo tempo, a demanda hídrica e a demanda de nutrientes (base N), conforme recomendação do Ministério da Agricultura. Como o efluente tratado, mas não convenientemente desnitrificado, não atendia aos propósitos iniciais, teve-se que adaptar e estabelecer um novo lay out no sistema de tratamento e buscar um tratamento do afluente que reduzisse a concentração de Ntotal da ordem de 40% (60% da concentração inicial) e produzisse o volume necessário para atender o aporte de água e nutrientes nas parcelas do delineamento experimental proposto. Novos reatores tiveram de ser acrescentados no sistema de tratamento. No final desta etapa: verificou-se que as taxas hidráulicas aplicadas nos reatores e que atendiam as propostas foram as menores taxas e de 50Lm-2 dia-1

Para se aplicar os afluentes na irrigação das roseiras foi necessário um longo período (mais de 18 meses) de adaptação do sistema de tratamento para se condicionar o afluente para o propósito da pesquisa. A operação, in icialmente esperada como uma operação simples, não ocorreu porque o. processo de nitrificação/desnitificação no sistema não aconteceu. As dificuldades estavam na adequada operação do reator de nitrificação onde um ambiente propício ao desenvolvimento das espécies não ocorreu. Posteriormente verificou-se uma baixa relação nitrogênio total/:alcalinidade sendo necessário adicionar alcalinidade para estabelecer este ambiente. Definiu-se por não usar os carbonato de sódio (abundante e barato) e sim o de potássio para não acrescentar mais sódio no afluente. Carbonato de potássio é controlado pela Recita Federal e pela Polícia Federal e sua aquisição demorava mais de 3 meses e com quantidades limitadas de aquisição. Com novos reatores dimensionados para atender os volumes necessários e a concentração de nitrogênio (total) para a cultura a pesquisa teve continuidade na irrigação das roseiras. As roseiras: A maior dificuldade nesta pesquisa com as roseiras foi o de se obter um padrão de desenvolvimento para efeito de comparação com os resultados da pesquisa. Várias viagens foram feitas às fazendas produtoras de rosas para se ter um produto comercial aliada ao produto produzido na pesquisa. Vários tentativas foram feitas para se obter parâmetros para estabelecer um padrão de desenvolvimento e de qualidade que satisfizessem a qualidade comercial e do obtido na pesquisa.

Efluente anaeróbio e efluente dos filtros de areia - Análises físicas e químicas: As amostras foram coletadas semanalmente durante 8 meses em 6 pontos distintos do sistema de tratamento: esgoto bruto (EB), afluente do filtro anaeróbio (ANAER.) e após os 4 filtros de areia (FA1, FA2, FA3 e FA4). Os parâmetros analisados foram: pH, alcalinidade parcial e total, sólidos suspensos totais, série de nitrogênio (nitrito, nitrato, NTK), concentração de sódio, de potássio e de fósforo total e DQO. Nas figuras 1 ,2, 3,4,5,6, 7 ,8, 9,1 O e 11 estão apresentados os resultados das análises anteriormente citadas.

,---------------------------------------------l

EB ANAER. FA 1 FA2 FA3 FA4

-25%

• 50%

090% 010% xMín

xMáx

-75%

Fig 1: Valores de pH obtidos das amostras coletadas.

Alcalinidade Total (mg CaC03 L"1)

L ______ e_e ___ A_NA_E_R_. __ FA_1 ____ FA_2 ____ FA_3 ___ F_A_4_ _ __ __~_ __ _

Fig 3: Valores de Alcalinidade Total das amostras coletadas (mg CaC03 L"\

120,0

100,0

80,0

60,0

I 20,0

I oo~~~_.~--._~~~~~~~~ L __ ·_ -~-~N_A_E_R ___ FA1 FA2 FA3 FA4

Fig 5: Valores da concentração de Nitrito das amostras coletadas (mg L"\

Sódio (mg L"') 140,0 -~-·"""":""~~--~_, .... --~--"'-"" ___ ,,.,,_ ... :

120,0 - -·--·· ------·--· .......... -- •. , -. ·------- ... ·- -_--___ ,_,_

1:::: ::~--~·::::::~·~·::::::·--·:::::·· :·:::::--.··:::::·~·:: 60,0 •• ...... .. ••••••

40,0 .·-- """"';,:·· .... .

20,0 ... , ............. ,,, .... ,.,, _ _,.,;., ... ,..

EB ANAER. FA1 FA2 FA3 FA4

-25% • 50%

090%

Fig 7: Valores da concentração de Sódio das amostras coletadas (mg L"1

).

Fls. n° ~~~~--...... P/E n° Rub \-1

---------- --A-I-ca-1-in-id_a_d_e . ..!.P~a..._rc.._i._~l..,(""m""""~""'-ô:.._ ____ ::_.o.~.....___l

450,0

400,0

350,0

300,0

250,0

200,0

150,0

100,0

50,0 0,0 +------,--.....,...--lt--....,.....--,.....-l ...... ........,._F--~

EB ANAER. FA1 FA2 FA3 FA4

Fig 2: Valores de Alcalinidade Parcial das amostras coletadas (mg CaC03 L-\

Sólidos Suspensos Totais (mg L"')

400,0 ................................................... ..

350,0 --- ................................................. ..

300,0 -·- ............. , ......................... , ....... ..

250,0 •••••·•·•·•••••••••••••••••••••••·••••••••••••••••

150,0

100,0

50,0

0,0 +---~---"-.;__,......=w=-.....,.....-.w-----.'""'""'F-..,....... .... ~ EB ANAER. FA1 FA2 FA3 FA4

l -25% • 50%

090% 010%

x Min

lx Máx

-75%

Fig 4: Valores de Sólidos Suspensos Totais das amostras coletadas (mg L"\

100,0

80,0

60,0

40,0

20,0

----------------- ····-~---

Nitrato (mg L"1)

EB ANAER. FA1 FA2

-25%

• 50% o90%

010%

x Min x Máx

-75%

Fig 6: Valores da concentração de Nitrato das amostras coletadas (mg L"1

).

,-----------·------------------

Potássio (mg L"') 300,0

250,0

200,0

150,0

100,0

50,0

EB ANAER FA1 FA2 FA3 FA4

•50% 090% 010%

xMin xMáx -75%

Fig 8: Valores da concentração de Potássio das amostras coletadas (mg L"\

,-------~-------------·----~~,

800,0

700,0

600,0

500,0

NTK (mg L"1)

10~ .. ~ ,-.·· ~---'-~---·--- -------·" ----·-·· ........ .

EB ANAER. FA1 FA2 FA3 FA4 EB ANAER. FA1 FA2 FA3 FA4

010% xMín xMáx -75%

Fig 9: Valores da concentração de NTK das amostras Fig 10: Valores da concentração de Fósforo Total das coletadas (mg L'1). amostras coletadas (mg L-\

2500,0

2000,0

1500,0

1000,0

500,0

DQO (mg Ozl'1)

EB ANAER. FA1 FA2 FA3 FA4 Fig 11: Valores da concentração de DQO das amostras coletadas (mg02 L'\

A Figura 1 mostra que o efluente anaeróbio está de acordo com a resolução CONAMA357/05 para os padrões de lançamento em rios de água doce de classe 1 e 2 a qual limita o valor de pH entre 6,0 e 9,0. No caso das amostras coletadas após os filtros de areia percebe-se uma grande variação deste parãmetro visto que, com o início da nitrificação, o pH tende a diminuir e , se não adicionado um sal para tamponar o meio, este se mantém ácido. Após a adição de 100 mL da solução de Carbonato de Potássio (concentração de 100 gL-1

) em cada aplicação, o valor encontrado de pH foi próximo ao neutro. A não ocorrência de um sistema tampão nos Filtros de Areia é evidenciada, também, pelos baixos valores de alcalinidade parcial e total, observados nas Figuras 2 e 3, respectivamente. Visto que em apenas 8 das 32 semanas de análises a solução de carbonato de potássio foi aplicada sobre os leitos de areia juntamente com o efluente anaeróbio, a maioria dos dados obtidos caracteriza o efluente dos filtros de areia como ácido. Os valores observados na Figura 4 apontam uma remoção em torno de 60% da concentração de sólidos suspensos totais pelo tratamento anaeróbio, porém a maior redução ocorre após a passagem do efluente anaeróbio pelos filtros de areia. Os dados obtidos demonstram que este efluente final encontra­se dentro dos parãmetros da legislação mineira quanto à concentração de sólidos totais em suspensão (COPAM N° 10, 1986) a qual determina a concentração média mensal de 60 mgL-1 para o lançamento de sólidos suspensos em corpos hídricos. Verificando-se os dados obtidos para os parãmetros Nitrito, Nitrato e NTK (Figuras 5,6 e 9, respectivamente), é possível perceber que ocorre a nitrificação nos filtros de areia, diminuindo a concentração de NTK e aumentando a de nitrito e nitrato. Este aumento prejudica a disposição final do efluente nos corpos hídricos de classe 1, 2 e 3 já que a resolução CONAMA 357/05 limita a concentração máxima de nitrato em 10 mgL-1

; porém, visando o reúso, este efluente teria grande potencial,se manejado adequadamente, para ser utilizado em irrigações agrícolas pois proporcionaria nutriente a planta, diminuindo o uso de fertilizantes artificiais. Quanto ao sódio, observa-se pela figura 7, que após nenhum dos tratamentos há a remoção de sua concentração, ou seja, o efluente final para ser reutilizado na irrigação, deve passar por um acondicionamento o qual remova a quantidade necessária de sódio. Na figura 9, os valores das concentrações de potássio são maiores nos efluentes dos filtros de areia pois a solução para acerto do pH vertida sobre os leitos de areia conjuntamente com o efluente anaeróbio é de carbonato de potássio. Além disso é possível observar que não há uma remoção considerável pelo

Fls. n° _ __::.~---::i P/E 0° C'--- · d-J

. J.:.L Rub. _ __,~-:---processo anaeróbio. No entanto para o reúso agrícola, a ocorrência de potássio no e seria prejudicial uma vez que o potássio é nutriente para determinadas plantações. Em relação á remoção da concentração de Fósforo Total (Figura 10), esta não ocorre após o filtro anaeróbio e ocorre em maior porcentagem após o tratamento pelos filtros de areia; Entretanto, a maioria destes dados não se encontra dentro da concentração máxima permitida para a variável fósforo total em corpos receptores de classe 2 de acordo com a CONAMA 357/05 a qual descreve que, para ambiente lêntico, a máxima concentração deve ser de 0,030 mg L"1de P e para ambiente intermediário de 0,050 mg L-1

. Não obstante o efluente ao ser reutilizado em culturas agrícolas, teria a mesma finalidade que quando com maiores concentrações de nitrato: forneceria nutriente necessário a planta e diminuiria o uso de fertilizantes artificiais. Ao observar a Figura 11, verifica uma grande remoção de matéria orgânica pelo sistema de tratamento. Após o filtro anaeróbio, o valor da DQO tem uma queda em torno de 60% e esta remoção aumenta após o tratamento pelos filtros de areia, chegando aos 90% evidenciando a eficiência do processo em relação à remoção da matéria orgânica. Desinfecção do efluente: Visando uma melhor adequação do efluente para a irrigação da cultura de rosas a desinfecção tornou-se uma parte essencial do trabalho, no que diz respeito a remoção de bactérias do grupo coliformes em especial, E. co/i, que de acordo com a CONAMA 357/05 e OMS(1989) sugerem a corpos receptores de classe 3 uma quantidade não superior a 1000 NMP. 100 ml-1 destes organismos. Foi utilizado o hipoclorito de cálcio, como desinfetante, e dosagens de 1,6 e 3,25 mg. L-1

foram necessárias para a obtenção dos resultados esperados. Os parâmetros mais importantes e que merecem atenção especial após a desinfecção foram: fósforo total e E. co/i. Fósforo total- Verificou-se que quanto maior a dosagem de hipoclorito de cálcio aplicado menor é a concentração de fósforo total obtida. Isso se deve ao fato de que concentrações de cálcio associados ao fósforo formam compostos insolúveis, precipitando-o. E.coli - Verificou-se que dosagens de 1,6 mg. L-1 de hipoclorito de cálcio foram suficientes para adequação do efluente à resolução vigente. Apenas em poucos caso, dosagens de 3,2 mg. L-1 foram necessárias. Efluente do filtro (reator) de desnitrificação ·Análises físicas e químicas: Conforme se visualiza por meio da Figura 12, os reatores de desnitrificação empregados para atenuarem as altas concentrações de nitrato não apresentaram nenhum processo expressivo para a sua remoção anteriormente a adição da fonte externa de carbono, dada a partir da 588 semana. Até a 408 semana, uma explicação para a inexistência deste processo bioquímica seria os baixos valores de pH (Figura 5.9), inadequados às bactérias desnitrificantes. Segundo Henze et a/. (1997) e van Haandel e Marais (1999) estes microrganismos necessitam de um pH mínimo de 7,0 para propiciarem uma taxa máxima de desnitrificação.

100.0 -.,... ~ 90.0

~ 80.0

i 70.0

60.0

50.0

:z 40.0

I 30.0

20.0

10.0

0.0

.. ................................................... .. :Adição de Na2C03: · .... -.................................. · ; Adição de Efluente Anaeróbio:

~----.------------------------,---·~~~~~~

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,; : : :.· . .

Reator de J

Desnitrificação R~_!

:· i..·i;;,-ii~ Má~i,;,;; de-N:N'H4 ·: i para Lançamento :

f: (CONAMA 357, 2005) : .................................................... / :- - - • -Li~i·t~-M·á;;;;~ d-~ .... :

! ; N-N03 no Corpo Receptor; : :: (CONAMA 357, 2005) : .· .· · ................................................ • . . -·-~~---.. . . ; .' .. e.. N-Total Afluente ..

! / .. • .. N-Total Efluente

..... - ..... - ........................ - .. - ...... - ................................ - .. :. ........................ ~ ................ ··- ...... f .. • N-Nitrato

N-Nitrito --------------------------------------------'-·····--·----···-·--·--: : ~--~ . . N-NTK . . 5 1 o 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

Semana de Aplicação

Após a correção da acidez da massa líquida, iniciada na 408 semana, também não ocorreu a desnitrificação, sendo que neste caso uma hipótese para tal desempenho seriam as baixas concentrações de matéria orgânica que adentravam os reatores, que no caso do RD1 atingiu a média em termos de DBO de somente 24 ± 14 mgl-1 (Tabela 5.5). Outro aspecto que também teria prejudicado este processo bioquímica seria a alta concentração de oxigênio dissolvido, visto que os efluentes dos reatores apresentaram médias superiores a 4,0 mgl'1 de OD. Deve-se considerar que no que se refere a este parâmetro, de acordo com Dinçer e Kargi (2000) e Pochana e Keller (1999) a redução biológica do nitrato pode ser atingida mais rapidamente caso a concentração esteja próxima a zero.

Fls. n° ~-~ PIE n' o<?Vr:~ -.::i. R u b. '!?_ · -J-::l.

Com relação aos teores de fósforo presentes no efluente dos filtros anaeróbios, coAf6rme pode ser visualizado por meio da Figura 13, sua concentração durante toda a pesquisa esteve sempre próxima a existente no esgoto bruto. A média correspondeu a 3,4 ± 1,1 mgL·1

, não apresentando diferença significativa (Kruskai-Wallis 5%) em relação a existente na água residuária afluente, comprovando a afirmação de Campos (1999), Chernicharo (1997) e de van Haandel e Lettinga (1994) de que os reatores anaeróbios possuem uma capacidade insatisfatória de remover este composto no processo de tratamento.

Adiç:3.o de K2 co 3

Semana de Ap1icação

Fósforo

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Figura 13: Concentração de fósforo no esgoto bruto e no efluente dos filtros

anaeróbios e filtros de areia

Após a passagem do efluente anaeróbio pelos filtros de areia, nota-se que até a 348 semana todos os resultados estiveram abaixo de 1 mgL·1

, valor estipulado pela legislação do Estado do Rio Grande do Sul (RESOLUÇÃO CONSEMA N° 128, 2006) como o máximo permitido para o lançamento em um corpo hídrico. Suas médias não apresentaram diferenças significativas (Kruskai-Wallis 5%), porém os filtros que receberam uma maior freqüência de aplicação acabavam por remover uma carga superior de fósforo. As baixas concentrações deste composto nos efluentes, segundo Prochaska e Zouboulis (2003). podem estar associadas à incorporação do fósforo ao biofilme e a retenção pelos íons Fe3

+, Al3+ e Ca +

presentes nos leitos de areia. Ensaio Ecotoxicológico com o Microscrustáceo Daphnia similis: Essa análise permite determinar a concentração dos efluentes que causa imobilidade a 50% dos organismos jovens (CE 50) de até 24horas de idade do microcrustáceo Daphnia similis, expostos por um período de 48 horas de duração. As condições do teste foram baseadas no método de ensaio estabelecido pela norma técnica L5.018 da CETESB (1994). Para a análise, foram utilizados vários intervalos de concentrações. Em cada concentração e controle foram adicionados um total de 20 neonatos de Daphnia similis, distribuídos em número de cinco em cada uma das quatro réplicas. Após a observação e o registro dos organismos imóveis nas réplicas de cada concentração, foram realizadas as leituras do pH, oxigênio dissolvido (OD), condutividade e dureza de cada concentração. O cálculo para a determinação da CE50 foi realizada pelo programa estatistico Trimmed Spearman Karber. A tabela 2 apresenta valores e média de CE 50 (%) em ensaios de toxicidade aguda com Daphnia similis em esgoto bruto (EB) e efluentes de reator anaeróbio (RA) e filtro de areia.

TABELA 2- Valores e média de CE 50 (%)em ensaios de toxicidade aguda com Daphnia similis em esgoto bruto (EB) e efluentes de reator anaeróbio (RA) e filtro de areia (FA).

CE 50(%) Tipo de Efluente 10 20 30 40 so 60 70 Média (N=4)

Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio Ensaio

EB 60,40 62,66 STA STA STA 13,46 7,46 35,99

RA ------ ------ I STA STA STA I STA STA I ..................

FA 82,40 75,39 STA STA STA 86,60 88,89 83,29

STA =Sem Toxicidade Aguda

Fls n° \~

Rub. · -J.:L P/~ n' ['f)Q ;f 1

- ci;

A análise da Tabela 2 permite observar que o tratamento do esgoto bruto doméstic e também proveniente de rede hospitalar em reator anaeróbio (RA) e em filtro de areia (FA) foi efetivo em promover uma redução no efeito da toxicidade aguda em quatro ensaios (1°, 2°, 6° e 7°), pois houve um aumento da CE 50 do esgoto bruto (EB) para o efluente final proveniente do filtro de areia (FA). Já os outros ensaios (3°, 4° e 5°) não apresentaram sequer toxicidade aguda no esgoto bruto e, em consequência, nos efluentes de reator anaeróbio (RA) e de filtro de areia (FA) também não. Tal fato pode ser explicado por uma possível intermitência de despejos tóxicos no esgoto ou mesmo no índice pluviométrico de cada mês no qual cada um desses ensaios (3°, 4° e 5°) foi realizado (meses de janeiro e fevereiro), levando esses efluentes a uma possível diluição devido às abundantes chuvas, o que poderia diminuir, assim, a sua toxicidade. Contudo, cabe observar que o 6° e 7° ensaios apresentaram toxicidade aguda no efluente de filtro de areia (FA), porém essa toxicidade não foi detectada no efluente de reator anaeróbio (RA). Tal fato pode estar ocorrendo devido ao acúmulo de compostos no filtro de areia, que podem estar sendo arrastados para o efluente final. Portanto, podemos também inferir que o melhor em termos de prevenção de uma possível toxicidade causada nas roseiras pela irrigação com efluentes do hospital seria irrigar somente com o efluente do filtro de areia (FA), por sua toxicidade aguda ser menor em comparação ao esgoto bruto (EB). O uso de efluente de reator anaeróbio (RA) não é aconselhado, pois os compostos presentes ainda não foram totalmente degradados, o que poderia prejudicar as plantas cultivadas. Já a possibilidade de uso do esgoto bruto (EB) para irrigação de roseiras só deve ser pensada como uma alternativa, quando ele não apresentar toxicidade aguda, o que ocorre principalmente em meses chuvosos como janeiro e fevereiro. A tabela 3 apresenta a média dos parâmetros físicos e químicos de esgoto bruto (EB) e efluentes de reator anaeróbio (RA) e filtro de areia (FA).

TABELA 3 - Média dos parâmetros físicos e quimicos de esgoto bruto (EB) e efluentes de reator anaeróbio (RAJ e filtro de areia (FA).

MÉDIAS

Tipo de

Efluente Condutividade OD Dureza

(1JS/cm2)

pH (mg/L) (mg/L CaC03)

EB (N=7) 626,4 8,0 3,56 64,4

RA(N=5) 630,5 8,3 2,98 66,2

FA(N=7) 795,9 7,4 4,61 73,7

Os parâmetros físicos e químicos são de elevada importância para definição das condições ambientais nas quais os neonatos de Daphnia similis se encontram e para a validação do teste de toxicidade. Tais organismos possuem sobrevivência ótima em pH entre 7,2 e 7,6, em condutividade de 72 a 212 1JS/cm2

,

em concentrações de oxigênio dissolvido entre 5 e 7 mg/L e em durezas (concentração de cátions como cálcio e magnésio) entre 40 a 48 mg/L CaC03 (Domingues & Bertoletti, 2006). Contudo, não significa que valores menores ou maiores do que os expostos acima sejam de todo letais para a sobrevivência desses microcrustáceos. Como exemplo, temos os ensaios realizados em efluente de reator anaeróbio, no quais obtivemos condutividades acima de 700 uS/cm2

, dureza de valor 120 mg/L CaC03 e pH próximo a 9, e que, mesmo assim, não ocorreu uma mortalidade elevada dos dafinideos, não caracterizando uma toxicidade aguda devido a esses parâmetros. Logo, é plausível pensar que outros compostos tóxicos estavam presentes no EB e nos efluentes dos RA e F A. Contudo, o oxigênio dissolvido é considerado o parâmetro mais crítico para a sobrevivência desses organismos, pois valores menores do que 1 mg/L são considerados nocivos às Daphnias. Tendo o esgoto bruto do 6° ensaio atingido valor de oxigênio dissolvido menor do que 1 mg/L, não podemos inferir se a ocorrência de toxicidade aguda foi devida a presença de compostos tóxicos ou simplesmente devido a menor concentração de oxigênio. Porém, provavelmente essa não foi a causa da toxicidade aguda causada nos dafinídeos, pois eles apresentam alta resistência mesmo em valores menores do que 1 mg/L de oxigênio dissolvido. Outro dado importante a ser observado é que o oxigênio dissolvido sofre uma diminuição ao atingir o reator anaeróbio, pois esse ambiente é anóxico, voltando a subir novamente nos efluentes de filtro de areia (RA). Isso demonstra que, os efluentes dos filtros de areia (FA), mesmo ao sofrerem um grande processo de nitrificação e de remoção de matéria orgânica, durante uma parte das análises eles apresentaram valores de OD superiores ao limite mínimo para o lançamento em corpos de água de classe 3 (maior que 4 mg/L) (CONAMA 357, 2005). Em outros casos, a qualidade era também adequada

++---QL-R b. -~-

para os rios de classe 2 (maior que 5 mg/L OD). Desta forma, segundo a resoluç~o ac1ma a a, quanto ao parâmetro oxigênio dissolvido (OD), os efluentes poderiam ser empregados na irrigação de hortaliças, plantas frutrferas e de parques, como o proposto neste trabalho em utilizá-los para a irrigação de roseiras. Quanto à condutividade, observa-se que ela aumenta, à medida que o esgoto bruto sofre tratamento no reator anaeróbio (RA) e passa pelo filtro de areia (FA). Tal fato pode ser explicado pela maior mineralização das substâncias presentes no esgoto bruto (EB) após a passagem pelo reator anaeróbio, que degrada as moléculas complexas transformando-as moléculas mais simples, tais como ácidos orgânicos e nitrogênio amoniacal, os quais acabam por contribuir com o aumento dos valores de condutividade (TONETTI, 2008). O uso de substâncias que corrigem o pH durante o tratamento também poderiam estar causando esse aumento de condutividade. Automatização do sistema: Visando aumentar a quantidade de efluente para irrigação das roseiras, a automatização do sistema foi necessária para que o sistema de tratamento pudesse operar 24 horas por dia, com intervalos de aplicação que permitisse a nitrificação/desnitrificação ocorrer nos reatores. Com isso, atualmente estão sendo investigados o aumento das taxas hidráulicas em 300, 400, 500 e 600 L. m·2dia·1.,bem como a configuração dos reatores para atender a demanda necessária de volumes para a irrigação, para esta etapa A figura 14 apresenta um diagrama ilustrativo do sistema de automação dos filtros.

Figura 14- Diagrama ilustrativo do sistema de automação dos filtros.

Esta parte do projeto já está sendo executada e o efluente produzido armazenado para a irrigação da cultura de roseiras.

Padronização da cultura: Visando estabelecer padrões de irrigação foram feitas medições na cultura de rosas quanto às alturas dos pendões: sem a flores e com as flores; e, o diâmetro à 5 em do solo. Igualmente, no produto colhido foram feitas tentativas de se obter os parâmetros destes padrões medindo os tamanhos dos caules das flores, sua resistência, acondicioanamento, durabilidade, entre outros, alguns resultados são possíveis de serem divulgados até o momento outros necessitam , ainda , de um maior acompanhamento. As rosas plantadas são da espécie Carola que são plantadas na parte exterior da estufa e da variedade Ambiance que são plantadas no interior da estuda.

Figura 15.- Parâmetros escolhidos para estabelecimento do padrão de desenvolvimento da rosa Ambience.

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2,5

2,0

.s :li 1,5 .!;; a. E o (.)

0,5 --

Parâmetros escolhidos para a rosa Ambiance

0,0 +------~-------,------~

Altura sem botão*

L~~~~-Altura com capuz* Diàrretro do pé a

5cmdosolo

* Parâmetros que devem ser multiplicados por 100.

1

-25%1

•50% 090%

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xMín

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1 c.,r'\ Fls. n° -~_...;;16_'-' __ _

P/E n' ~ :J;:!i}• • Oj

Rub. ~ ~ -~

Figura 16.- Parâmetros escolhidos para estabelecimento do padrão de desenvolvimento da rosa Carola ,---------------------~--~----~---·-·

2,5 -----------------

2,0

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~ 1,0 ()

0,5

0,0

Parâmetros escolhidos para a rosa Carola

------··$··----·········-• -------------------

Altura sem botao• ARura com capuz• Diâmetro do pé a Sem do solo

* Parâmetros que devem ser multiplicados por 100. Para as culturas as culturas analisadas as perdas são em torno de 45%.

CONCLUSÕES e RECOMENDAÇÕES (síntese)

-25%

• 50%

090%

010%

xMín

x 1\féx

Os efluentes domésticos que recebem tratamento adequado, como o desenvolvido nesta pesquisa, podem ser utilizados na forma de reúso agrícola para irrigação de roseiras e outras plantas ornamentais, sob o ponto de vista da toxicidade do efluente e da prática da irrigação em que a demanda hídrica se iguala à demanda de nutrientes (base N). O uso de reatores anaeróbios, conjugados a filtros de areia, diminuem a toxicidade aguda, o que é fundamental para que compostos tóxicos possivelmente presentes nesses efluentes prejudiquem o desenvolvimento dos cultivos. Porém, recomenda-se que mais estudos sejam desenvolvidos para investigar uma possível toxicidade crônica que possa haver tanto no esgoto bruto (EB), quanto nos efluentes de reator anaeróbio (RA) e do filtro de areia (RA}, quando estes reatores são submetidos à pratica de operação por muitos anos. Os resultados obtidos comprovaram a eficiência do sistema de tratamento em relação à remoção da matéria orgânica e de sólidos suspensos totais. Outros parâmetros com concentrações maiores, como o fósforo total, potássio e nitrato tornam o efluente final atrativo para o reúso agrícola visto que são nutrientes para alguns tipos de plantações e diminuiriam o emprego de fertilizantes artificiais, desde que o teor de N para a cultura seja satisfeito e o excesso removido com a prática desenvolvida. O monitoramento do pH, da alcalinidade parcial e total e o emprego do sal de caráter básico devem ser continuas para que o efluente final não seja acidificado, evitando, assim, que o pH tenha que ser corrigido posteriormente.

Fls. n° 1k ~ P/E n° ci5Q · .;.233 ' • 511.

·~ Rub.--~--Contudo deve ser feito o melhor acondicionamento do efluente quanto ao parâmetro s io e o manejo para reúso agrfcola deve ser adequado, a fim de não serem desperdiçados nutrientes e não haver contaminação do solo e de águas subterrâneas. Um adequado padrão deve ser obtido para avaliar o desenvolvimento da cultura de roseiras. Como a equipe não é especializada nesta atividade um plantio

REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS (RESUMIDA) VIDE SUB PROJETO 1 ANEXOS: Nesta seção são apresentadas figuras (fotos) das diferentes atividades desenvolvidas.

Figura AIO. Vista geral do sistema de tratamento e condicionamento de efluente