Analysis of a prototype of constructed wetlands in the treatment of industrial dairy effluents

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i8.30520

Keywords:

Aquatic macrophytes; Wastewater; Filter systems.

Abstract

Nowadays, several mechanisms are used to treat wastewater, including wetland systems. This low-cost, emerging technology system shows significant results in the treatment of industrial dairy effluents on an experimental scale. The experimental systems (prototype) were built by plastic bombs, with the first stage of vertical subsurface flow and the second of horizontal subsurface flow. The effluent was stored in a reservoir and distributed by gravity, followed by root zones filled with the filter material (layers of gravel and coarse sand). The species used were Pistia stratiotes, Eichhornia crassipes and Vetiveria zizanioides, however the first species did not adapt to the system. The system showed satisfactory results regarding the COD removal efficiency of 62.13% ± 14.70, total solids 87.18% ± 2.26, turbidity 96.43% ± 3.37, total phosphorus 97.53% ± 2.15 and total nitrogen 32.08% ± 3.98. However, BOD removal was less, reaching efficiencies between 9 and 10% ± 5. The parameters of pH and sedimentable solids, on the other hand, reached the release standards established in the current legislation.

Author Biographies

Gislene da Conceição Marcelino, Universidade Federal de Itajubá

Mestranda em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos - Profágua, pela Universidade Federal de Itajubá (2021-2023). Pós-graduada em Gestão, Licenciamento e Auditoria Ambiental, pela Universidade Norte do Paraná (2021). Perita Ambiental (2020) e Bacharela em Engenharia Ambiental pela Universidade do Estado de Minas Gerais, Unidade João Monlevade (2019). Atuou interinamente como Chefe de Divisão de Meio Ambiente (2020), na Secretaria Municipal de Meio Ambiente no município de João Monlevade-MG.

Anderson de Assis Morais, Universidade Federal de Itajubá

Possui graduação em Ciências Biológicas (2002), especialização em Gestão Ambiental (2003). É mestre (2006) e doutor (2012) em Saneamento Ambiental pela Universidade Federal de Viçosa. Tem experiência na área de Engenharia Ambiental, com ênfase em qualidade da água e processos de remoção de cianobactérias e cianotoxinas em sistemas de tratamento de água. Também tem experiência em estudos e caracterização de efluentes industriais, com ênfase na indústria de celulose kraft branqueada de eucalipto. Também participa de capacitações na Unifei campus Itabira em Metodologias Ativas de Ensino, no âmbito do consórcio STHEM, pela Universidade do Minho e pela University of Delaware, com os enfoques em Project e Problem Based Learning, Team Based Learning, Flipped Classroom. Atualmente é docente no mestrado Gestão e Regulação de Recursos Hídricos - PROFAGUA, pela Unifei campus Itabira.

References

Almeida, N. C. de S. & Lima, P. O. de S. (2017). Sistemas alagados construídos: tratamento de baixo custo para esgoto sanitário em áreas rurais. 79 f.

Almeida, R. de A.; Oliveira, L. F. C. de & Kliemam H. J. (2007). Deformação em inflorescência de Taboa (Typha angustifoli L.) submetida a esgoto sanitário. Pesquisa Agropecuária, Goiânia – GO, p. 125-129.

Andrade, H. H. B. de. (2012). Avaliação do desempenho de sistemas de zona de raízes (wetlands construídas) em escala piloto aplicados ao tratamento de efluente sintético. 100 f.

Beltrame, T. F.; Lhamby, A. R. & Beltrame, A. (2016). Efluentes, resíduos sólidos e educação ambiental: Uma discussão sobre o tema. 2016. Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental Santa Maria, p. 351−362.

Brasil. (2005). Resolução CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente n° 357/2005. Dispõe sobre classificação de corpos d’água e estabelece as condições e padrões para lançamento de efluentes, e dá outras providências.

Brasil. (2011). Resolução CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente n° 430/2011. Dispõe sobre classificação de corpos d’água e estabelece as condições e padrões para lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução nº 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA.

Brasil. Portal de Tratamento de Água. (2015). Efluentes industriais são 7 vezes mais poluentes que o esgoto doméstico. https://www.tratamentodeagua.com.br/efluentes-industriais-sao-7-vezes-mais-poluentes-que-o-esgoto-domestico/.

Brasil. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE. (2008). Pesquisa de Saneamento Básico. https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv45351.pdf.

Costa, R. M. & Borges, T. N. (2018). Caracterização do efluente de uma indústria de pão de queijo: proposta de tratamento. 68 f.

Freitas, W. da S. (2006). Desempenho de sistemas alagados construídos, cultivados com diferentes espécies vegetais, no tratamento de águas residuárias da suinocultura. 169 p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. http://locus.ufv.br/bitstream/handle/123456789/683/texto%20completo.pdf?sequenc e=1&isAllowed=y.

Kadlec, R. H., and R. L. Knight (1996). Treatment wetlands. Lewis Publishers, New York, NY, USA.

Lima, M.R; Taffarel, A.D; Reissmann, C.B; Cruz, A.C.L. da & Depiné, H. (2018). Avaliação do crescimento e retenção de nutrientes provenientes da eutrofização, em três macrófitas aquáticas. Departamento de Solos e Engenharia Agrícola, Universidade Federal do Paraná.

Minas Gerais. (2008). Deliberação Normativa Conjunta COPAM/CERH-MG nº 01, de 05 de maio de 2008.

Parolin, M.; Crispim, J. Q. & Kaick, T. S. V. (2012). Tratamento de esgoto por zona de raízes: Análise e Eficiência. Rev. GEOMAE. Campo Mourão – PR, p. 45-57.

Pereira Junior, A.; Teixeira, D. de S.; Tavares, F. B. & Oliveira, G. P. (2016). Projeto de tratamento de esgoto doméstico (TED). VII Semana Acadêmica da UEPA Marabá Ambiente, Saúde e Sustentabilidade na Amazônia Oriental: desafios e perspectivas.

Quege, K. E.; Almeida, R. de A. & Ucker, F. E. (2013). Utilização de plantas de bambu no tratamento de esgoto sanitário pelo sistema de alagados construídos. Rev.Elet. em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, p. 2069-2080.

Soela, D. M. (2017). Tratamento de água residuária de suinocultura em sistemas alagados construídos cultivados com lírio-do-brejo e helicônia papagaio – Instituto Federal do Espírito Santo, Campus Santa Tereza.

Ucker, F. E.; Almeida, R. A. & Kemerich, P. D. da C. (2012). Remoção de nitrogênio e fósforo do esgoto sanitário em um sistema de alagados construídos utilizando o capim vetiver. Revista Ambientes & Água. Goiânia – GO.

Simpliciano, A. C. & Carneiro, R. L. F. (2017). Utilização de filtro biológico com diferentes meios de suporte para tratamento de águas residuárias de laticínios. 71 f.

Suzuki, R. (2011). Guia de plantas aquáticas. Londrina, Aquamazon.

Vieira, G. T. (2015). Avaliação do efeito cicatrizante de inga subnuda e pseudopiptadenia contorta em feridas cirúrgicas em coelhos. 123 f.

Von Sperling, M. (2018). Princípios básicos do tratamento de esgotos (Princípios do tratamento biológico de águas residuárias). DESA-UFMG, 472p. (4a ed.).

Von Sperling, M. (2014). Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos (Princípios do tratamento biológico de águas residuárias). DESA-UFMG, 452p. (4a ed.).

Von Sperling, M. & Sezerino, P. H. (2018). Dimensionamento de wetlands construídos no brasil. Documento de consenso entre pesquisadores e praticantes. [S. l.]: Wetlands Brasil. https://gesad.ufsc.br/files/2018/12/Boletim-Wetlands-Brasil-Edi%C3%A7%C3%A3o-Especial-Dimensionamento-de-Wetlands-Constru%C3%ADdos-no-Brasil-von-Sperling-Sezerino-2018-2.pdf.

Zanella, L. (2008). Plantas ornamentais no pós-tratamento de efluentes sanitários: wetlands construídos utilizando brita e bambu como suporte. 219 f.

Zeist, A. R.; Oliveira, J. R. F. de; Lima Filho, R. B. de; Silva, M. L. de S. & Resende, J. T. V. de. (2014). Comparação de métodos de estimativa de área foliar em morangueiro. http://www.fepagro.rs.gov.br/upload/1434658791_04.pdf.

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Published

12/06/2022

How to Cite

MARCELINO, G. da C. .; MORAIS, A. de A. . Analysis of a prototype of constructed wetlands in the treatment of industrial dairy effluents. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 8, p. e12811830520, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i8.30520. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/30520. Acesso em: 25 apr. 2024.

Issue

Vol. 11 No. 8

Section

Engineerings

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Copyright (c) 2022 Gislene da Conceição Marcelino; Anderson de Assis Morais

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