ABSTRACT Research on the use of anaerobic filters as an alternative material to gravel is fundamental, especially if they are low cost and highly efficient in the treatment of swine wastewater (SWW). This study aimed to evaluate the efficiency of anaerobic filters filled with waste from the ceramic industry (WCI) as an alternative material to gravel in swine wastewater treatment. The experimental set-up consisted of three anaerobic polyvinyl chloride filters filled with WCI. A randomized block experimental design was used, with four treatments (evaluations of effects at 30, 60, 90, and 120 days) and three blocks, in a scheme of repeated measures over time. The univariate procedure was employed, and we sought to evaluate only the profile of the change in each response variable, between each evaluation time point. The anaerobic filter filled with WCI is a promising option in the treatment of swine effluents from small farms, presenting over 120 days of operation and average removals of 20%–50% of the color, 40%–70% of total solids, 45%– 75% of turbidity, 45%–55% of total nitrogen, and 33%–45% of total phosphorus.

RESUMO Pesquisas utilizando filtros anaeróbios com materiais alternativos à brita tornam-se fundamentais, principalmente se forem de baixo custo e possibilitem elevada eficiência no tratamento de águas residuárias de suinocultura (ARS). Neste estudo, objetivou-se avaliar a eficiência de filtros anaeróbios preenchidos com resíduos de indústrias de cerâmica (RICs) como materiais alternativos à brita, no tratamento A bancada experimental foi constituída de 3 filtros anaeróbios de policloreto de vinila (PVC), preenchidos com RICs. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro tratamentos (avaliações dos efeitos aos 30, 60, 90 e 120 dias) e três blocos, em esquema de medidas repetidas no tempo, sendo adotado o procedimento univariado, buscando-se avaliar apenas o perfil das diferenças de cada uma das variáveis-resposta, entre cada uma das idades de avaliação. O filtro anaeróbio preenchido com resíduo de cerâmica apresenta-se como uma opção promissora no tratamento de efluentes de suinocultura de pequenas propriedades familiares, apresentando, ao longo de 120 dias de funcionamento, remoções médias de 20 a 50 % da cor, 40 a 70% de sólidos totais, 45 a 75% de turbidez, 45 a 55% de N-total e 33 a 45% de P-total.

Neste artigo, avaliou-se a eficiência de quatro sistemas alagados construídos (SACs) no tratamento de esgoto sanitário após ser submetido a tratamento preliminar e, no caso de alguns SACs, a tratamento primário (tanque séptico). Os SACs foram cultivados com lírio-amarelo (Hemerocallis flava), tendo a brita #0 como meio suporte, e submetidos às taxas de carregamento orgânico (TCO) de esgoto sanitário, em termos de DBO (kg ha-1 d-1), de 44; 98; 230 e 395 kg ha-1 d-1 e tempos de detenção hidráulica (TDH) de 3,9; 2,0; 1,0 e 0,75 dias, respectivamente. Para avaliar a eficiência dos sistemas, foram realizadas, no afluente e no efluente aos SACs, análises de DBO, DQO, SST, N-total, P-total, K e Na durante 6 meses de funcionamento do sistema. Nos SACs, houve predominância do ambiente anóxico/aeróbio, com remoção de SST, DBO e DQO, suficiente para atender aos padrões de lançamento de efluentes estabelecidos na legislação ambiental do Estado de Minas Gerais.

In this paper, it was evaluated the efficiency of four constructed wetlands (CWs) in the treatment of sewage after being subjected to preliminary treatment, and for some SACs, primary treatment (septic tank). In CWs planted with yellow lily (Hemerocallis flava), since the gravel #0 as the support medium, and submitted to organic loading rates (OLR) of sewage, in terms of BOD (kg ha-1 d-1): 44, 98, 230 and 395 kg ha-1 d-1 and hydraulic detention times (HDT) of 3.9, 2.0, 1.0 and 0.75 days, respectively. To evaluate the efficiency of systems, analysis of BOD, COD, TSS, total-N, total-P, K and Na were performed in the influent and effluent to the SACs for 6 months of operation of the system. In all the CWs there was predominance of the anoxic/aerobic environment, and high efficiencies in the removal of TSS, BOD and COD were obtained, meeting the effluent discharge standards set by the environmental legislation of the Minas Gerais State.

Este trabalho foi realizado em duas fases. Na primeira, objetivou-se avaliar o efeito de diferentes concentrações de sementes de moringa, aplicadas na forma de extrato, na remoção de turbidez de esgoto sanitário. A segunda fase consistiu em avaliar o efeito da adição de diferentes sais (NaCl e KCl) e uma base (Ca(OH)2) no preparo do extrato de sementes de moringa, com a melhor faixa de remoção obtida na fase 1, utilizada como agente coagulante na remoção de turbidez de esgoto sanitário. De acordo com os resultados obtidos, pôde-se concluir que a máxima eficiência na remoção da turbidez, utilizando-se do extrato de semente de moringa preparado tanto com NaCl como com KCl, foi obtida na concentração de 2 g L-1; das três substâncias químicas utilizadas no experimento, o Ca(OH)2 foi o que demonstrou melhor capacidade de potencializar a ação coagulante das sementes de Moringa oleífera; a adição isolada do extrato de sementes de Moringa oleífera também pode ser considerada eficiente na remoção da turbidez do esgoto doméstico; entretanto, torna-se inviável em razão da grande área necessária para o tratamento de esgoto de uma pequena comunidade.

This study was conducted in two phases. The first objective was to evaluate the effect of different concentrations of moringa seed when used in extract form, on turbidity removal of the sewage. The second phase was to assess the effect of addition of different salts (NaCl e KCl) and a base (Ca(OH)2 in the preparation of moringa seed extract, with the best range of removal obtained in phase 1, used as a coagulating agent in removing turbidity from wastewater. According to the results, was concluded that the maximum efficiency in removing turbidity using the moringa seed extract, prepared with both NaCl and with KCl, was obtained at a concentration of 2 g L-1; the three substances used in the experiment, the Ca(OH)2 was demonstrated that the ability to leverage best coagulant action of Moringa oleifera seeds; the addition of the isolated extract of seeds of Moringa oleifera can also be found effective in removing the turbidity of the sewage, however, it is not feasible due to the wide availability of area needed for the treatment of sewage from a small community.

Com o objetivo de avaliar o fator de retardamento, o coeficiente de dispersão-difusão e as curvas de efluente dos íons cálcio, magnésio e potássio presentes na vinhaça, realizou-se um experimento em laboratório com colunas dos solos Latossolo Vermelho Distrófico (LVd), Latossolo Vermelho Eutroférrico (LVef) e Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (LVAd). As colunas foram interligadas a frascos de Mariotte contendo água destilada e, em seguida, a frascos contendo água residuária. As concentrações relativas às amostras do efluente, correspondentes aos respectivos volumes de poros, foram utilizadas a fim de se obter as curvas experimentais de efluente para o potássio, cálcio e magnésio. Utilizou-se o programa Disp 1.1 para, a partir dos dados das curvas de efluente, obter os valores dos fatores de retardamento (fR) e os coeficientes de dispersão-difusão (D) para os íons. Os maiores valores de fR foram obtidos para o potássio no LVd, seguido do cálcio no LVAd e por último o potássio no LVAd. Os menores valores de fR e de D para todos os íons avaliados foram obtidos no LVef. O magnésio apresentou os menores valores de fR e D, nos três solos avaliados.

In order to evaluate the retardation factor, dispersion coefficient and diffusion-effluent curves of calcium, magnesium and potassium present in the vinasse, a laboratory experiment was conducted in soil columns of typical Distrophic Red Latosol (LVd), typical Eutroferric Red Latosol (LVef) and typical Distrophic Yellow Red Latosol (LVAd). The columns were connected to the Mariotte bottle containing distilled water and then the vials containing wastewater. The relative concentrations of the samples of the effluent corresponding to the respective pore volumes were used to obtain the experimental curves of the effluent for potassium, calcium and magnesium. To obtain the retardation factors (fR) and dispersion-diffusion coefficients (D) for the ions, the data of the effluent curves and the Disp 1.1 program were used. The highest values of fR were obtained for potassium in LVd, followed by calcium in the LVAd and lastly, the potassium in the LVAd. The lowest fR and D values for all studied ions were obtained in LVef. Magnesium showed the lowest values of fR and D in the three evaluated soils.

Objetivou-se estudar o efeito da taxa de carregamento sobre a eficiência de sistemas alagados, construídos de escoamento horizontal subsuperficial (SAC-EHSS), em remover poluentes de esgoto sanitário. Os SAC-EHSS foram alimentados com efluente proveniente de tanque séptico, sob taxas de carregamento orgânico volumétrico (TCO V) de 53 a 231 g m-3d-1 de demanda química de oxigênio (DQO total) e as associadas taxas de carregamento (TC V) de demanda química de oxigênio solúvel, sólidos suspensos totais (SST), nitrogênio total (N-Total) e fósforo total (P-Total). Para avaliação de desempenho dos SAC-EHSS, as mesmas variáveis foram quantificadas em seu efluente. Relação linear e positiva foi obtida entre as taxas de remoção de DQO total, DQO solúvel e SST, e as TC V, nas faixas em que foram aplicadas, além de não terem sido observados efeitos negativos desta variável sobre a eficiência na remoção desses poluentes. As taxas de remoção de N-Total e P-Total não apresentaram, entretanto, tendência de aumento com a TC V aplicada nos SAC- EHSS, cultivados com taboa e utilizados no tratamento de efluente sanitário. As cargas aplicadas desses nutrientes devem ser consideradas referenciais no dimensionamento desses sistemas, caso se queira maximizar a remoção global de poluentes da água residuária.

This research aimed to study the effect of loading rate on the efficiency of constructed wetlands with horizontal subsurface flow (CW-HSSF) to remove pollutants from wastewater. The CW-HSSF were fed with effluent from septic tank under volumetric organic loading rate (OLR V) of 53 to 231 g m-3d-1 of chemical oxygen demand (total-COD) and associated loading rates (LR V) of soluble chemical oxygen demand (soluble COD), total suspended solids (TSS), total nitrogen (total-N) and total phosphorus (total-P). To evaluate the performance of CW-HSSF the same variables were quantified in its effluent. Linear and positive relationship was found between the removal rates of total COD, soluble COD and TSS and the LR V, within the application range, and no negative effects on this variable in removal efficiencies of these pollutants. The removal rate of total-N and total-P did not show, however, tendency to increase with the LR V applied in the CW-HSSF planted with cattail and used in treating sanitary sewage. The loads applied of these nutrients must be considered referential in sizing these systems, if desired to maximize the overall removal of wastewater pollutants.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito da aplicação de diferentes taxas de percolado de resíduo sólido urbano (RSU) na produtividade e na composição química da parte aérea do capim-Tifton 85 (Cynodon spp). O percolado foi aplicado nas taxas de 0 testemunha); 250; 500; 750 e 1.000 kg ha-1 d-1 de DBO5, durante 8 meses. No tratamento-testemunha, não receptor do percolado, aplicou-se água da rede de abastecimento público, sendo a lâmina de aplicação definida com base na Evapotranspiração de Referência (ETo). O experimento foi analisado no esquema de parcelas subdivididas, tendo nas parcelas cinco concentrações de DBO5, e nas subparcelas, os cortes, no delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Os dados foram submetidos à análise de regressão e variância. Observou-se aumento na produtividade de matéria seca, nos teores de proteína bruta e nas concentrações de N, K, Na, Ca, Mg, Mn, Cd, Pb e Fe,na parte aérea do capim,com o aumento nas taxas de aplicação do percolado. As concentrações de N, P e Mn tenderam a decrescer com o número de cortes do capim; as de Cd, Pb e Fe tenderam à estabilização após o 2º ou 3º cortes; e as de Na tenderam a aumentar após o 3º corte. As concentrações de K, Ca e Mg ficaram instáveis.

The issue of this study was to evaluate the effect of different rates of landfill leachate (LL) in productivity and chemical composition of Tifton 85 (Cynodon spp). The leachate was applied at rates of 0 (control), 250, 500, 750, 1,000 kg ha-1 d-1 of BOD5, for eight months. In the control treatment, not receiving the leachate, it was applied water from the public supply network being the water depth of application defined based on the Reference Evapotranspiration (ETo). The experiment was analyzed in a split plot, with five plots concentrations of BOD5 and the cuts the subplots in a randomized block design with four replications. The data were subjected to analysis of variance and regression. The dry matter yield, crude protein levels and concentrations of N, K, Na, Ca, Mg, Mn, Cd, Pb and Fe, in the aerial parts of the Tifton 85, increased with the application rates of the percolate. The concentration of N, P and Mn tended to decrease with the number of grass cuts; for Cd, Pb and Fe tended to stabilize after the 2nd or the 3rd cuts; and the Na increase after the 3rd cut. The K, Ca and Mg concentrations were unstable.

Objetivou-se avaliar a eficiência de sistemas alagados construídos (SACs), cultivados com dois diferentes capins e cinco taxas de carregamento orgânico (TCOs) na remoção de poluentes de águas residuárias de indústria de laticínios (ARL). Para isso, unidades experimentais foram constituídas por um SAC sem vegetação (SV), cinco SACs cultivados com capim-elefante (SACs-CF) e cinco SACs cultivados com capim-tifton 85 (SACs-CT), com escoamento subsuperficial horizontal. A ARL foi aplicada numa vazão média de 60 L d-1 e tempo de residência hidráulica de 4,8 dias e TCOs de 66; 130; 190; 320 e 570 kg ha-1 d-1 de DBO5. Os SACs mostraram-se eficientes na remoção da DBO, DQO e dos SSTs, STs e NTKs, porém foram pouco eficientes na remoção de P-total, K e Na da ARL. As duas forrageiras avaliadas apresentaram semelhante influência no processo de remoção de DBO5, DQO, ST, SST, P-total, K e Na, quando comparadas com sistemas que operaram com mesma taxa de carregamento orgânico, tendo as remoções de DBO e DQO ficado na faixa de 79 a 96 % e 85 a 97 %, respectivamente. O SAC sem vegetação (SV) apresentou desempenho semelhante ao dos SACs vegetados na remoção de DBO5, DQO, ST, SST e Na, enquanto o cultivado com capim-tifton foi mais eficiente na remoção de NTK.

The objective for this research was evaluate the efficiency of constructed wetlands systems (CWS), cultivated with two different grasses and five organic loading rates (OLRs), in the removal of pollutants from dairy industry wastewater (DIW). For this, experimental units were formed by a CWS without vegetation (CWS-SV), with five CWS cultivated elephant grass (CWS-EG) and five cultivated with Tifton 85 grass (CWS-TG), with horizontal subsurface flow. The DW has been applied in average flow of 60 L day-1 and hydraulic residence time of 4.8 days and average surface organic loading rates (OLR) of 66, 130, 190, 320 and 570 kg ha-1 day-1 of BOD. The CWS were efficient in removal BOD5, COD, TSS, TS and TKN, but were inefficient in P-total, K and Na removal of the DIW. The two evaluated grass had similar influence in the BOD5, COD, TS, TSS, total-P, K and Na removal, when compared with systems that operated with the same OLR and the removal of BOD5 and COD were in range 79-96 % and 85-97 %. The CWS-SV performance was similar to the cultivated CWS in the removal of BOD5, COD, TS, TSS and Na, but while the cultivated with tifton was more efficient in removing TKN.

Teve-se o objetivo de, com a realização deste trabalho, obter a curva de neutralização do pH de amostras dos horizontes A e B de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, utilizando-se de farelo de conchas de vôngole (Anomalocardia brasiliana); além disso, avaliar a capacidade de adsorção de fósforo, obtendo-se a isoterma de adsorção de melhor ajuste aos dados obtidos. Verificou-se que o farelo de concha de vôngole apresenta potencial para uso como corretivo de acidez do solo e que a dose recomendada para correção do pH do horizonte A do Latossolo Vermelho Amarelo distrófico estudado foi de 2,92 t ha-1, enquanto, para correção do horizonte B, foi de 3,35 t ha-1. O farelo de conchas de vôngole também apresentou alta capacidade de adsorção de fósforo, o que indica possibilidades de sua utilização em sistemas que visem à remoção deste elemento químico de águas residuárias. Os modelos de Langmuir e Freundlich ajustaram-se bem aos dados e podem ser utilizados para representar a isoterma de adsorção de fósforo.

The objective of this study was to obtain the curve of pH neutralization for samples of the horizons A and B of a dystrophic Rhodic Haplustox soil using ground clam shells (Anomalocardia brasiliana), as well as assess the capacity of phosphorus adsorption to obtain the adsorption isotherm that best fit to the data obtained. It was found that the ground clam shells present potential to be used in soil acidity correction and that the recommended dose for pH correction of horizon A of the dystrophic Rhodic Haplustox studied was 2.92 t ha-1, while for correction of horizon B was 3.35 t ha-1. The ground clam shells also showed high adsorption capacity for phosphorus, which indicates possibilities of its use in systems targeting the removal of this chemical from wastewater. The Langmuir and Freundlich models fit well to the data and may be used to represent the adsorption isotherm.

Objetivou-se, com a realização deste trabalho, obter o ajuste do modelo matemático adaptado de cinética de primeira ordem e os respectivos parâmetros cinéticos para descrição da degradação da matéria orgânica em SACs cultivados com lírio amarelo (Hemerocallis flava), no tratamento de esgoto doméstico. Os SACs foram cultivados com lírio amarelo e submetidos a diferentes taxas de carregamento orgânico superficial (TCOs) de esgoto doméstico: 44; 98; 230 e 395 kg ha-1 d-1 de DBO. O modelo matemático adaptado de decaimento do material orgânico apresentou bom ajuste e descreveu adequadamente a cinética de remoção de matéria orgânica (DQO) nos sistemas avaliados apresentando, geralmente, R² superior a 75%. Em ordem crescente de TCO valores de coeficientes de degradação (Kv) foram, respectivamente, de 0,45; 0,69; 1,23 e 1,72 d-1, considerados baixos para os dois primeiros SACs e normais para os outros dois, e os valores de "n" de 0,448; 0,107; 0,327 e 0,461, na faixa normalmente encontrada na literatura.

This work aimed to obtain the adjustment of the mathematical model adapted from the first order kinetics and its respective parameters for describing the organic matter degradation in constructed wetlands (CWs) planted with yellow lily (Hemerocallis flava) for the treatment of domestic sewage. The CWs were cultivated with yellow lily and subjected to different surface organic loading rates (TCOs) of domestic sewage: 44, 98, 230 and 395 kg ha-1 day-1 BOD. The mathematical model adapted from the decay of organic material showed a good fit and adequately described the kinetics of removal of organic matter (COD) in the evaluated systems, with generally more than 75% R². In ascending order of TCO values of degradation coefficients (Kv) were, respectively, of 0.45, 0.69, 1.23 and 1.72 d-1, considered low for the first two CWs and normal for the other two, and the values of "n" of 0.448, 0.107, 0.327 and 0.461 in the range normally found in the literature.

Teve-se o objetivo de avaliar a influência da granulometria de sólidos triturados do sabugo de milho e do bagaço de cana-de-açúcar, utilizados como materiais filtrantes, na eficiência de remoção de poluentes da água residuária da suinocultura (ARS). Utilizaram-se colunas de filtragem contendo o material em três faixas granulométricas (0,84 a 1,19; 1,19 a 2,00 e 2,00 a 2,83 mm). Para a avaliação da eficiência do sistema, o afluente e o efluente foram caracterizados em relação às seguintes variáveis: demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), demanda química de oxigênio (DQO), sólidos totais (ST), nitrogênio total (N-total), fósforo total (P-total), potássio (K), sódio (Na), cobre total (Cu-total) e zinco total (Zn-total). Geraram-se curvas, relacionando-se as concentrações relativas das variáveis e a lâmina de ARS filtrada. As menores concentrações de DBO nos efluentes foram obtidas, no geral, nos filtros constituídos por materiais na sua maior granulometria; as remoções de DQO, ST, N-total e P-total não foram sensivelmente influenciadas pela granulometria dos materiais filtrantes; o K e o Na não foram retidos nos materiais filtrantes, em nenhuma das granulometrias estudadas, entretanto as remoções de Zn-total e o Cu-total foram, em geral, maiores nos filtros constituídos de materiais filtrantes de menor granulometria.

The objective was to evaluate the influence of particle size of the solid ground corncob and sugarcane bagasse, used as filter materials, the efficiency of removing pollutants from swine wastewater (SWW). It was used columns containing the filtering material in three particle sizes (0.84 to 1.19; 1.19 to 2.00 and 2.00 to 2.83 mm). To evaluate the efficiency of the system, the influent and effluent were characterized in relation to the following parameters: biochemical oxygen demand (BOD5), chemical oxygen demand (COD), total solids (TS), total nitrogen (total-N) total phosphorus (total-P), potassium (K), sodium (Na), total copper (total-Cu) and total zinc (total-Zn). Curves were generated by relating the relative concentrations of the variables and the depth of the filtered SWW. The lowest concentrations of BOD in the effluent were obtained, in general, filters made of materials in its largest size; the removals of COD, TS, total-N, total-P were not significantly influenced by the size of the filter materials; the Na and the K had not been retained in the filter materials, in none of the grain sizes studied, however the removal of total-Zn and total-Cu were generally higher in filters consist of filter materials of smaller particle size.

Objetivou-se, neste trabalho, avaliar a capacidade extratora de duas espécies vegetais quando cultivadas em sistemas alagados construídos (SAC) utilizados no tratamento de águas residuárias de laticínios (ARL). As unidades experimentais foram constituídas por cinco SAC cultivados com capim elefante (Pennisetum purpureum schum) e cinco SAC cultivados com capim tifton 85 (Cynodon spp.), com escoamento subsuperficial horizontal. A ARL foi aplicada numa vazão média de 60 L d-1 e tempo de residência hidráulica de 4,8 dias, sendo os SAC submetidos a Taxas de Carregamento Orgânico (TCO) de 66, 130, 190, 320 e 570 kg ha-1 d-1 de DBO. O capim tifton 85 extraiu mais nitrogênio e sódio enquanto o capim elefante extraiu maior quantidade de potássio da ARL, quando cultivado sob as taxas de carregamento orgânico (TCO) avaliadas. A concentração de fósforo na parte aérea e a capacidade extratora foram semelhantes nos dois capins; entretanto, existem evidências de aumento na capacidade de extração desse nutriente pelo capim tifton 85, com o aumento da TCO aplicada nos SAC.

The objective of this research was to evaluate the extraction capacity of two plant species when grown in constructed wetland systems (CWS) used for dairy wastewater (DW) treatment. The experimental units were formed by five CWS grown with Pennisetum purpureum schum grass and five CWS cultivated with grass tifton 85 (Cynodon spp.), with horizontal subsurface flow. The DW was applied at an average flow of 60 L d-1 and hydraulic residence time of 4.8 days, and subjected to organic loading rates (ORL) of 66, 130, 190, 320 and 570 kg ha-1 d-1 of BOD. The grass tifton 85 extracted more nitrogen and sodium, while the elephant grass extracted a larger amount of potassium from the DW, when grown under the evaluated organic loading rates (ORL). The concentration of phosphorus in aerial parts of plants and extraction capacity were similar in the two grasses, however, there is evidence of an increase in the extraction this nutrient, by the grass tifton 85, with the increase of the ORL applied in the CWS.