TÍTULO: TRATAMENTO SIMPLIFICADO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS POR MACRÓFITAS AQUÁTICAS
TÍTULO:
CATEGORIA: CONCLUÍDO CATEGORIA:
ÁREA: ENGENHARIAS E ARQUITETURA ÁREA:
SUBÁREA: ENGENHARIAS SUBÁREA:
INSTITUIÇÃO: CENTRO UNIVERSITÁRIO DO PLANALTO DE ARAXÁ INSTITUIÇÃO:
AUTOR(ES): LUCAS GERMANO DE OLIVEIRA AUTOR(ES):
ORIENTADOR(ES): CRISTIANO FERREIRA ALVES, RAFAEL SOUZA PESSOA ORIENTADOR(ES):
COLABORADOR(ES): CRISTIANO FERREIRA ALVES COLABORADOR(ES):
1. RESUMO
Com a crescente poluição dos nossos corpos hídricos por efluente doméstico e industrial tende-se a optar por meios de tratamento de esgoto que sejam viáveis, com custos baixos e com resultados imediatos. Estudos mostram que os tratamentos simplificados e a fitorremediação são alternativas simples e viáveis capazes de empregar sistemas vegetais fotossintetizantes e sua microbiota com o fim de desintoxicar ambientes aquáticos degradados ou poluídos. Embora ainda incipiente no Brasil, já existem estudos sobre algumas espécies agrícolas cultivadas e espécies silvestres no tratamento de recursos hídricos impactados. Este trabalho tem como objetivo avaliar o potencial despoluidor e bioindicador das macrofitas aquáticas
Eichhornia crassipes e Salvinia Auriculata no tratamento simplificado do esgoto. A
coleta de água foi realizada com recipientes de plástico e transferida para sistema de tratamento, o total de água utilizada do córrego foi 40 litros. O sistema de tratamento consistiu em: um tanque isolado + uma planta flutuante Eichhornia crassipes ou Salvinia Auriculata que foram coletadas em grande quantidade. A água foi tratada durante 60 dias no sistema. Foram analisadas variáveis químicas e físicas da água. O tratamento com Eichhornia crassipes apresentou resultados discretos na melhora da qualidade de água de efluentes domésticos. O sistema que continha a Eichhornia Crassipes apresentou uma redução dos níveis de fosforo, sugerindo que essa planta fitorremediadora pode ser utilizada para a remoção de poluentes contendo fósforo. Esse trabalho mostrou que a Eichhornia crassipes e a Salvinia Auriculata possuem funções despoluidoras ou bioindicadoras, sendo uma alternativa viável para o tratamento de influentes domésticos.
2. INTRODUÇÃO
A crescente preocupação ambiental e os problemas relacionados ao saneamento básico no atual momento, condizentes a ausência da educação ambiental, que se reflete em desastres ambientais, como acidentes em corpos hídricos ou lançamento incorreto de efluentes tanto industriais quanto domésticos além de afetar os mananciais de água, causam uma grande devastação nos ecossistemas aquáticos. O mau direcionamento dos efluentes industriais e domésticos altera a qualidade dos corpos hídricos, tornando-os cada vez mais eutrofizados e poluídos (GIORDANO, 2004). A recuperação dessas áreas contaminadas ou eutrofizadas, são resultantes
das atividades antrópicas, existem vários métodos de remediação, tais como escavação, incineração, extração com solvente, oxido redução e outros que são bastante dispendiosos. Alguns processos deslocam a matéria contaminada para local distante, causando riscos de contaminação secundária e aumentado ainda mais os custos com tratamento. Portanto, uma das alternativas para remover ou degradar os poluentes dos efluentes industriais ou domésticos, é fazer uso de sistemas vegetais e sua microbiota, técnica esta que visa projetar áreas com baixo custo e de fácil operação e manutenção (ARAUJO et al., 2000). Dentro deste contexto, a biotecnologia oferece a fitorremediação como alternativa capaz de empregar sistemas vegetais fotossintetizantes e sua microbiota com o fim de desintoxicar ambientes degradados ou poluídos (DINARDI et al., 2003). As companhias de consultoria ambiental já incluem a fitorremediação em seus pacotes de tecnologia (PILON-SMITS, 2005). Lamego e Vidal (2007) afirmam que as características favoráveis para a utilização de plantas como fitorremediadoras incluem crescimento rápido, elevada produção de biomassa, competitividade, vigor e tolerância a poluição. Segundo estudos já realizados, muitas macrófitas aquáticas flutuantes podem ser utilizadas no tratamento de efluentes, devido à sua capacidade de absorver e armazenar grandes quantidades de nutrientes, além de possuírem uma taxa de crescimento rápido (HENRY-SILVA, 2005, MARTELO e BORRERO, 2012). A fitorremediação também busca identificar os processos que ajudem na despoluição de novos e antigos contaminantes que comprometem a saúde e a sustentabilidade do meio ambiente (ANDRADE, et al., 2007). Segundo Lamego e Vidal (2007), a fitorremediação constitui mercado que cresce anualmente nos EUA, na Europa e, mais recentemente, no Brasil.
3. OBJETIVOS
Devido à necessidade da humanidade em descobrir novas estratégias eficientes para o tratamento da água, este trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema simplificado no tratamento de efluentes domésticos por macrófitas aquáticas.
4. METODOLOGIA E DESENVOLVIMENTO
Localização da coleta de água
A água utilizada no tratamento foi coletada no Rio do Retiro. O ponto de coleta do efluente está localizado no bairro Camuá nas proximidades do Centro Universitário do Planalto de Araxá-MG (UNIARAXÁ), (Figura 1). Nesse ponto de coleta existe uma mini estação de tratamento de esgoto.
(Fonte: FELIX ,2017)
Figura 1 – Localização dos pontos de coleta de água no bairro Camuá em Araxá-MG.
Coleta da água, das macrófitas e montagem do sistema
A coleta foi realizada em recipientes plásticos e transferida para galões de 20 litros e depois transferida para o sistema de tratamento. O total de água utilizada do córrego foi 80 litros. As macrófitas foram coletadas no complexo hidromineral do Barreiro em Araxá-MG (Figura 2 e 3).
(Fonte: Arquivo Pessoal).
Figura 2 - Local onde foi coletado as macrófitas Figura 3 - Local onde foi coletado a macrófita Salvinia
Eicchornia Crassipes no Barreiro em Araxá-MG Auriculata no Barreiro em Araxá-MG
O sistema de tratamento foi constituído de: 2 tanques cada tanque com uma planta
Eichhornia crassipes ou Salvinia Auriculata (Figura 5). A água foi tratada durante 60
dias no sistema e assim foi renovada nesse período durante 9 meses. As variáveis analisadas foram: Turbidez, temperatura da água, pH, condutividade elétrica da água oxigênio dissolvido com auxílio do phmetro, condutivímetro e oxímetro.
(Fonte: Arquivo Pessoal)
Figura 4 – Sistema com as plantas em tratamento.
Variáveis Analisadas
As variáveis analisadas foram: Demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio amoniacal; nitrato; nitrito e fósforo foram analisados de acordo com metodologia descrita no American Public Health Association (APHA,2005).
Figura 5 – Uma Salvinia Auriculata que foi introduzida no sistema (Fonte: Arquivo pessoal).
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
As análises realizadas nesse trabalho foram observadas de Maio de 2016 a Janeiro de 2017.
Análises físicas da água do sistema de tratamento com a planta Eichhornia crassipes estão apresentados na (Tabela 1). Observa-se que a turbidez da água se mostra aumento em relação ao antes encontrado no Rio Retiro, devido a presença de matéria orgânica em decomposição de algumas plantas que não se adaptaram ao sistema. O aumento da condutividade pode ser explicado pela variação da temperatura do Rio Retiro e do sistema. Já a temperatura da água por uma questão de ambientação alterou-se em 1°C apenas. Os resultados do sistema com a planta Salvinia Auriculata interferiam no aumento da turbidez.
TABELA 1. Análises físicas da água do Rio Retiro após o tratamento com Eichhornia
crassipes e Salvinia
Média do sistema com
Eichornia crassipes
Média do sistema com
Salvinia auriculata
Antes Depois Antes Depois
Temperatura da água (ºC) 22,0 21,0 22,0 21,0
Turbidez 0,63 6,2 0,54 6,0
Os resultados das análises químicas da água do Rio Retiro após o tratamento com
Eichhornia crassipes e a Salvinia Auriculata estão apresentados na (Tabela 2).
TABELA 2. Análises químicas da água do Rio Retiro após o tratamento com
Eichhornia crassipes e Salvinia Auriculata.
Média do sistema com
Eichornia crassipes
Média do sistema com
Salvinia auriculata
Antes Depois Antes Depois
pH 6,4 6,4 6,4 6,4 Oxigênio Dissolvido (mg L-1) 7,0 7,5 7,40 7,50 DBO (mg L-1) 4,0 4,0 3,8 3,8 Nitrogênio Amoniacal (mg L-1) 4,5 3,5 4,5 3,5 Fósforo (mg L-1) 0,25 0,01 0,30 0,15 Nitrato (mg L-1) 2,20 0,02 2,20 0,02
Com a introdução da planta Salvinia Auriculata os resultados são mais satisfatórios conforme na Tabela 2. Com a Eichornia Crassipes notam resultados satisfatórios na redução de fosforo e nitrato mostrando assim como viáveis na remoção em grandes quantidades.
Nas (figuras 6 e 7) observa-se a os níveis de fosforo pré e pós tratamento no sistema de Eichhornia Crassipes, sendo o parâmetro com maior eficiência, ideal para o tratamento de efluentes domésticos.
Figura 6 - Níveis de fosforo na água nos meses de estudos. 0 0,1 0,2 0,3 0,4 Fó sf o ro ( mg L -1) Meses de Coleta
Níveis de Fosforo na água
antes da Intordução da pelanta
fitorremediadora Eichhornia
Crassipes
A (figura 6) mostra um aumento nos niveis de fosforo da água coletada em junho e setembro em relação aos demais meses isso se justifica pelo fato de estar na estação seca e por isso os niveis se elevaram, já nos meses se estação chuvosa os valores se elevaram mas não tanto em relação ao período seco.
Figura 7 - Níveis de fosforo na água após a introdução da Eichhornia Crassipes no sistema.
Plantas aquáticas são geralmente consideradas despoluidoras. Segundo Gopal (1987), a Eichhornia Crassipes mais conhecia como camalote ou água pé e a Salvinia
Auriculata mais conhecida popularmente como orelha de onça são as plantas
aquáticas mais estudadas. Essas são plantas flutuantes livres ou enraizada no fundo quando alcançam a margem.
Plantas fitorremediadoras flutuantes absorvem nutrientes da água (Mesléard & Perennou, 1996), por isso ótimas para despoluição dos corpos hídricos e vem sendo uma grande alternativa para a biotecnologia. O aguapé é tido como um dos grandes problemas de represas e canais, pelo crescimento exagerado (Kissmann, 1997). Para tratamento de água em tanques, as plantas adequadas são flutuantes, como as lemnáceas, azola, alface-d’água, orelhas-de-onça e os aguapés. Além de despoluir (Joyce, 1990), servem como fixadora de ovos de peixes na desova e de algas que servem de alimento a outras espécies (Berg, 1986).
0 0,01 0,02 0,03
Niveis de Fósforo após o tratamento
com as Macrófitas Eichhornia Crassipes
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os resultados mostram aumento na turbidez e na condutividade, que pode ser explicado pela proliferação de algas e aumento da decomposição da matéria orgânica, o Rio Retiro recebe grande carga de efluente doméstico oriundos da estação de tratamento de esgoto da COPASA.
Houve uma pequena diminuição na quantidade das formas nitrogenadas nos 2 sistemas. Observou-se a redução nitrato e fósforo para padrões aceitáveis em ambos os sistemas. Os níveis de oxigênio começaram a aumentar discretamente.
Os sistemas mostraram-se bastante eficazes na melhora das variáveis físico-química da água, sugerindo que a fitorremediação controlada é uma alternativa para melhorar o saneamento básico das cidades.
Os Tratamentos simplificados podem ser um caminho para a despoluição de áreas alagadas, construídas e também para corpos hídricos urbanos.
7. REFERÊNCIAS
ANDRADE, julho. C. M.; TAVARES, Sílvio. R. L.; MAHLER, Cláudio. F. O uso de plantas na melhoria da qualidade ambiental. São Paulo. Oficina de Textos, 2007. BERG, M. E. van den. Formas atuais de aproveitamento das espécies nativas e exóticas do pantanal matogrossense. In: SIMPÓSIO SOBRE RECURSOS
NATURAIS E SÓCIO-ECONÔMICOS DO PANTANAL, 1., 1984. Corumbá. Anais... Brasília: Embrapa-DDT, 1986. p. 131-136. (Embrapa-CPAP. Documentos, 5). DINARDI, A. L. et al. Fitorremediação. In: III FÓRUM DE ESTUDOS CONTÁBEIS, Resumos... Campinas: CESET-Unicamp, 2003.
GIORDANO, G. Tratamento e controle de efluentes industriais. Apostila de Curso. Departamento de Engenharia Sanitária e do Meio Ambiente/UERJ, 2004. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Disponível em:
http://72.29.69.19/~nead/disci/gesamb/doc/mod7/2.pdf Acesso em: 17/08/2016. GOPAL, B. Water hyacinth. Amsterdam: Elsevier, 1987. 471 p.
HENRY-SILVA, G. G. Utilização de macrófitas aquáticas flutuantes (Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes, Salvinia molesta) no tratamento de efluentes de piscicultura. 2001. 79 f. Dissertação (Mestrado em Aqüicultura em Águas
Continentais) - Instituto de Aqüicultura de Jaboticabal, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 2001.
HENRY-SILVA, G.G. e CAMARGO, A.F.M. Interações ecológicas entre as macrófitas aquáticas flutuantes Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes.
JOYCE, J. C. Practical uses of aquatic weeds. In: PIETERSE, A. H.; MURPHY, K. J. (Ed.). Aquatic weeds: the ecology and management of nuisance aquatic
vegetation. Oxford: Oxford University Press, 1990. p. 274-291.
KISSMANN, K. G. Plantas infestantes e nocivas. 2. ed. São Paulo: BASF, 1997. t. 1, 824 p.
LAMEGO, Fabiane Pinto; VIDAL, Ribas Antônio. Fitorremediação: Plantas como agentes de despoluição? Pesticidas: Revista de Ecotoxicologia e Meio Ambiente, v. 17, 2007.
LOPES-FERREIRA, C.M. (2000). Estudo de uma área alagada do rio Atibaia visando à elaboração de proposta de manejo para melhoria da qualidade da água no reservatório de Salto Grande (Americana, SP). Tese (Doutorado). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2000.
MESLÉARD, F.; PERENNOU, C. Aquatic emergent vegetation, ecology and management. Arles: Tour du Valat, 1996. 86 p. (Conservation of Mediterranean Wetlands, 6).
PILON-SMITS, E. Phytoremediation. Annual Review of Plant Biology, Palo Alto, v.56, p.15-39, 2005.
