Performance of constructed wetlands filled with civiel construction waste in the removal of organic matter, ibuprofen, paracetamol and ethinylestradiol from sanitary sewage

The objective of this research was to evaluate the performance of three Constructed Wetlands (CW) of vertical flow (0.5 m x 0.4 m x 0.3 m) filled with different substrates: expanded clay (CW-A), expanded clay and porcelain (CW-AP) and brick (CW-T) in the treatment of synthetic effluent simulating pretreated sewage (low organic load <250 mg L-1). The macrophyte Pistia stratiotes, known as water lettuce, was used as vegetation cover in the three WC. Through the SEM and SED analyzes, it was possible to observe similar porosities in clay and porcelain (inside part) and higher porosity and contact surface in the brick. The main chemical compounds found in these materials were SiO2, Al2O3 and Fe2O3, corresponding to clay materials. The parameters pH, temperature, OD, EH, TKN, N-NH3, nitrite, nitrate, TP, COD, paracetamol, ibuprofen and ethinylestradiol were determined in samples of the influent and effluent of the CW during 188 days of operation. The CW-AP system was more efficient in the removal of organic matter (COD) with 75%. CW-T was the most efficient system for the removal of TKN (73%), N-NH3 (70%) and TP (46%). The CWA system presented higher performance in nitrate removal (51%). Micropollutants were satisfactorily removed, with maximum removals of 92% of ibuprofen in CW-A, 95% of acetaminophen in CW-A, and 69% of ethinyl estradiol in CW-AP. Greater TN and TP accumulation was observed in the roots of the plants compared to the leaves, and greater accumulation of TP than TN in the substrates. The systems with the greatest efficiencies were CW-A and CW-T.O objetivo desta pesquisa foi avaliar o desempenho de três Wetlands Construídos (WC) de fluxo vertical (0,5 m x 0,4 m x 0,3 m) operados em batelada preenchidos com diferentes substratos: argila expandida (WC-A), argila expandida e porcelanato (WC-AP) e tijolo (WC-T) no tratamento de efluente sintético simulando esgoto sanitário pré-tratado (baixa carga orgânica < 250 mg L-1). A macrófita Pistia stratiotes, conhecida como alface d’água, foi utilizada como cobertura vegetal nos três WC. Através das análises de MEV e SED foi possível observar porosidades similares na argila e no porcelanato (parte interna) e maior porosidade e superfície de contato no tijolo. Os principais compostos químicos encontrados nestes materiais foram SiO2, Al2O3 e Fe2O3, correspondentes a materiais argilosos. Os parâmetros pH, temperatura, OD, EH, NTK, N-NH3, nitrito, nitrato, PT, DQO, paracetamol, ibuprofeno e etinilestradiol foram determinados em amostras do afluente e efluente dos sistemas durante 188 dias de operação. O sistema WC-AP foi mais eficiente na remoção de matéria orgânica (DQO) com 75%. O WC-T foi o sistema mais eficiente na remoção de NTK (73%), N-NH3 (70%) e PT (46%). O sistema WC-A apresentou maior desempenho na remoção de nitrato (51%). Os fármacos foram removidos satisfatoriamente, com remoções máximas de 92% de ibuprofeno no WC-A, 95% de paracetamol no WC-A e 69% de etinilestradiol no WC-AP. Foi observado maior acúmulo de NT e PT nas raízes das plantas em comparação às folhas, e maior acúmulo de PT do que NT nos substratos. Os WC com as maiores eficiências foram os WC-A e WC-T