Utilização de tres espécies de macrófitas aquáticas (três formas biológicas: emersa, submersa e flutuante) em sistemas de wetlands artificiais alimentadas com efluente de suíno

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia AmbientalAs macrófitas aquáticas em estações de tratamento de efluentes vêm sendo estudadas e aplicadas a alguns anos, com o objetivo de obter-se uma tecnologia de tratamento limpa, eficiente e com o mínimo consumo de energia. A insuficiência no saneamento básico na zona rural brasileira é um problema muito comum que acarreta prejuízos à saúde e bem estar ambiental. Santa Catarina é um estado potencialmente produtor de suíno, maior produtor regional da América Latina e gera cerca de 107 m3 de dejeto/ano, os quais muitas vezes são liberados no meio ambiente sem tratamentos adequados, causando poluições ambientais de ordem irreversíveis. Os dejetos provenientes da suinocultura são caracterizados como potencialmente poluentes pelas altas concentrações de material carbonáceo e altos teores de nitrogênio e fósforo. O destino dado a esses dejetos é o armazenamento temporário seguido de aplicações no solo, ou seqüência de lagoas, onde não há remoções adequadas dos nutrientes. É necessário o desenvolvimento de tecnologias para serem associadas a tratamentos já existentes, mas que reduzam os componentes poluentes de forma a não causar danos ambientais quando liberados no meio ambiente. Dentro deste enfoque, objetiva-se avaliar a eficiência de três formas biológicas de macrófitas aquáticas (emersa, submersa e flutuante), em seus respectivos modelos de wetlands construídos em escala piloto, no tratamento de efluente suíno caracterizado por altas concentrações de nitrogênio e fósforo. As macrófitas utilizadas e seus respectivos tipos de wetlands foram Spartina alterniflora (emersa) com wetland de escoamento sub superficial de fluxo vertical; Ceratophylum demersum (submersa) com wetland de lâmina livre ou escoamento superficial; e Lemna sp (flutuante) com sistemas de plantas aquáticas flutuantes. O experimento foi realizado no Departamento de Aqüicultura da Universidade Federal de Santa Catarina. Para a macrófita emersa foram utilizadas três cargas: 2, 4 e 6 g/m2.dia A duração do experimento foi de 112 dias e ocorreu nos meses de dezembro de 2003 a março de 2004.O sistema que apresentou os melhores resultados em termos de remoções de nutrientes foi o wetland de fluxo vertical com a macrófita emersa Spartina alterniflora. Os rizóides desta macrófita emersa, forma fasciculada ou cabeleira, proporcionam uma maior superfície para fixação de microorganismos que executam as degradações e transformações dos nutrientes. O sistema de S. alterniflora de carga 4g/m2.d foi o que obteve melhores resultados em termos de remoções de amônia (84%), DQO (80,86%) e ortofosfato (30,65%). Com relação aos sólidos totais, o wetland de fluxo vertical com a macrófita emersa S. alterniflora de carga 2g/m2.d obteve a melhor remoção, chegando a 94%. O wetland de lâmina livre com a macrófita submersa Ceratophylum demersum obteve 147,28% de nitrificação, tendo este sistema o melhor desempenho no referido parâmetro. Análise de amostras de tecido vegetal de S. alterniflora também foram feitas e observou-se um maior acúmulo de fósforo na biomassa subterrânea e nitrogênio na biomassa aérea. Na medida que a disponibilidade de fósforo no sedimento aumentou, houve um acréscimo da concentração deste elemento na biomassa subterrânea. Não ocorreu o mesmo com o nitrogênio na biomassa aérea. Este estudo evidencia que a forma morfológica da macrófita deve ser considerada na escolha do modelo do wetland; a remoção de nutrientes específicos e o tratamento prévio do efluente são necessários para evitar a colmatação do sistema e a morte das plantas