Engenharia Agrícola - Artigos
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Item Efeito da vegetação em sistemas alagados construídos para tratar águas residuárias da suinocultura(Engenharia Sanitaria e Ambiental, 2017-03) Fia, Fátima Resende Luiz; Matos, Antonio Teixeira de; Fia, Ronaldo; Borges, Alisson Carraro; Cecon, Paulo RobertoNo presente trabalho, objetivou-se avaliar a influência da vegetação em sistemas alagados construídos (SACs) na remoção de poluentes da água residuária da suinocultura (ARS). O experimento foi constituído por três SACs, construídos em escala piloto. O SAC1 foi utilizado como controle, não sendo nele cultivada nenhuma espécie vegetal. No SAC2 foi plantada a taboa (Typha latifolia ), e no SAC3, o capim tifton-85 (Cynodon spp.). Quanto à remoção de demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e de sólidos suspensos totais (SST), não se constatou diferença entre os SACs (p>0,05), no entanto a eficiência de remoção de demanda química de oxigênio (DQO) foi diferente entre os SACs (p<0.05) - o SAC1 foi mais eficiente que o SAC2. Com exceção de Mg, o cultivo do capim tifton-85 e da taboa não influenciou (p>0,05) a remoção de macro nem de micronutrientes. A forma de cultivo nos SACs nem mesmo o tipo de espécie cultivada tiveram influência considerável na remoção de matéria orgânica, de macro e de micronutrientes da ARS.Item Tratamento de águas residuárias de suinocultura em sistemas alagados construídos, com Chrysopogon zizanioides e Polygonum punctatum cultivadas em leito de argila expandida(Engenharia Sanitaria e Ambiental, 2017-01) Ramos, Nilton de Freitas Souza; Borges, Alisson Carraro; Gonçalves, Gustavo Castro; Matos, Antonio Teixeira deNo presente estudo avaliou-se a remoção de demanda bioquímica de oxigênio (DBO), nitrogênio total (NT) e fósforo total (PT) da água residuária de suinocultura (ARS) em sistemas alagados construídos (SACs) de escoamento horizontal subsuperficial, além da contribuição das espécies vegetais cultivadas: Polygonum punctatum (erva-de-bicho) e Chrysopogon zizanioides (capim-vetiver). Foram implantados três SACs, utilizando-se argila expandida como meio suporte, sendo um cultivado com P. punctatum (SACE), outro cultivado com C. zizanioides (SACV) e um mantido como controle, sem cultivo (SACC). Para um tempo de retenção hidráulica nominal (τ) de 3,2 dias, observou-se remoção de DBO, NT e PT, ao longo do período experimental, com eficiências médias de 85, 38 e 51% (SACC), 89, 48 e 69% (SACE) e 81, 36 e 45% (SACV), respectivamente. O melhor desempenho foi observado no SACE. Foram obtidas, em termos de matéria seca, produtividades de 2,79 e 1,91 g m-2 d-1 e remoções de NT de 1,54 e 1,01% e de PT de 0,81 e 1,19%, da carga aplicada, para a erva-de-bicho e o capim-vetiver, respectivamente.Item Modelagem da progressão da DBO obtida na incubação de esgoto doméstico sob diferentes temperaturas(Engenharia Sanitaria e Ambiental, 2017-09) Matos, Mateus Pimentel de; Borges, Alisson Carraro; Matos, Antonio Teixeira de; Silva, Edson Faria da; Martinez, Mauro AparecidoConfiável quantificação da demanda bioquímica de oxigênio exercida (DBO exercida) poderá ser obtida com incubação das amostras sob temperaturas diferentes, desde que o valor da demanda bioquímica de oxigênio última (DBOU) não seja alterado nessas condições. Alguns autores têm relatado aumento no valor da DBOU com a elevação da temperatura de incubação das amostras, o que pode ser decorrente da ocorrência da nitrificação, da aclimatação diferenciada ou do mau ajuste dos modelos de progressão da demanda bioquímica carbonácea de oxigênio (DBO exercida). Neste estudo, objetivou-se avaliar o efeito da temperatura sobre a progressão da DBO exercida e o valor da DBOu em amostras de esgoto doméstico bruto, avaliando-se qual modelo melhor se ajusta aos dados obtidos. Os resultados indicaram pequena influência da temperatura de incubação das amostras nos valores da DBOU do esgoto sanitário e que os modelos de primeira e segunda ordens descreveram adequadamente a progressão da DBO exercida.Item The influence of plant roots on the clogging process and the extractive capacity of nutrients/pollutants in horizontal subsurface flow constructed wetlands(Ecological Engineering, 2018-09) Teixeira, Denis Leocádio; Matos, Antonio Teixeira de; Matos, Mateus Pimentel de; Vieira, Delilah Pires; Araújo, Edcássio Dias; Ferraz, Liliane AparecidaThe root system of plants grown in horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSF CWs), although it favors the removal of nutrients/pollutants from the wastewater under treatment, can contribute to the clogging of these systems. The objective of this work was therefore to evaluate the influence of Vetiver and Tifton 85 grass roots on the process of clogging and extraction of nutrients/pollutants in HSSF CWs. The drainable porosity in the medium was quantified before planting and after 250 days of cultivating the above-mentioned grass, having obtained the volume, productivity and nutrient extraction of the roots and shoots of these plants. There was a reduction in the porosity of the medium in the HSSF CWs due to the development of roots of the Vetiver and Tifton 85 grasses in the medium, however these roots occupied only 3.07 and 4.11% of the total pore space, respectively, and therefore are not factors of great influence in clogging process. HSSF CWs cultivated with Vetiver grass presented higher extractions of K and P by the roots, especially when the medium saturating solution presented greater availability of nutrients. On the other hand, higher extraction capacity of nutrients/pollutants was presented by the Tifton 85 shoots.Item Alteração química de solo cultivado com capim Tifton 85 ( Cynodon spp. ) e fertirrigado com percolado de resíduo sólido urbano(Acta Scientiarum. Technology, 2011) Silva, Denise de Freitas; Matos, Antonio Teixeira de; Pereira, Odilon Gomes; Cecon, Paulo Roberto; Batista, Rafael de Oliveira; Moreira, Débora AstoniAvaliaram-se as características químicas de um solo cultivado com capim Tifton 85 (Cynodon spp.) após aplicação de diferentes taxas de percolado de resíduo sólido urbano (RSU). Empregou-se um reservatório de PVC, com capacidade de 5.000 L, preenchido com RSU novo, para produzir o percolado utilizado na pesquisa. O percolado foi aplicado a taxas de 0, 250, 500, 750, 1000 kg ha -1 dia -1 de DBO. Mediram-se o pH, o conteúdo de matéria orgânica (MO), N- total, NO 3- , NH 4+ , P disponível e as concentrações trocáveis de K, Ca, Mg, Mn. Determinou-se por cálculo a capacidade de troca catiônica (CTC) do solo. Verificou-se que a aplicação do percolado de RSU proporcionou aumento na concentração de N-total, K, P, NO 3- e Mn do solo. A utilização de percolado de RSU a taxas inferiores a 750 kg ha -1 dia -1 de DBO não causou elevação das concentrações dos contaminantes a níveis críticos, durante o período experimental e, portanto, podem ser utilizadas. Entretanto, é recomendável um monitoramento de longo prazo das características químicas do solo, bem como das águas subterrâneas para que se avaliem os riscos de contaminação ambiental se a disposição for feita em área externa ao aterro sanitário.Item Kinetics of arsenic absorption by the species Eichhornia crassipes and Lemna valdiviana under optimized conditions(Chemosphere, 2018-10) Souza, Tamara Daiane de; Borges, Alisson Carraro; Veloso, Renato Welmer; Braga, Amanda Fernandes; Matos, Antonio Teixeira deThis work aimed to study the kinetics of arsenic absorption by Eichhornia crassipes and Lemna valdiviana under pre-established conditions of pH phosphate and nitrate in the nutrient solution. Additional aims were to evaluate the conversion kinetics between As(III) and As(V), and the effect of arsenic concentrations on development of the species. The plants were cultivated in nutrient solutions containing different arsenic concentrations: 0, 0.56, 0.89 and 1.38 mg L−1 for the water-hyacinth, and 0, 0.13, 0.48, 0.99 and 1.4 mg L−1 for Lemna. Monitoring of arsenic removal by the plants was performed by sampling at intervals of 0, 4, 8, 16, 24, 48, 96, 144, 192 and 240 h for the water hyacinth, and 0, 4, 8, 16, 24, 48, 96, 144 and 168 h for Lemna. The samples were submitted to analysis of total arsenic, As(III), As(V) and phosphorus. The first-order kinetics was fit to the arsenic removal kinetics by the plants, and it was observed that the decay coefficient (k) decreased with the increase of its initial concentration in the nutrient solution. For the, absorption was observed after 96 h of culture, the time coinciding with the greatest As(V) concentrations. For Lemna, the metal was only absorbed by the plant after decay of the phosphate levels of the medium, which occurred at 48 h. Concentrations above 1 mg L−1 implied deleterious effects in both plant species and in the phytoremediation process, and the bioaccumulation factor decreased for concentration above this for both E. crassipes and L. valdiviana.Item Performance of constructed wetlands in the treatment of aerated coffee processing wastewater: Removal of nutrients and phenolic compounds(Ecological Engineering, 2012-12) Rossmann, Maike; Matos, Antonio Teixeira de; Abreu, Edgar Carneiro; Silva, Fabyano Fonseca e; Borges, Alisson CarraroGiven the scarcity of studies on the behavior of constructed wetlands (CWs) when operating with previously aerated wastewater, the objective of the present study was to evaluate the influence of artificial aeration and vegetation on removal of nutrients and phenolic compounds from coffee processing wastewater (CPW) treated in CWs cultivated with ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) For this reason, CWs were constructed measuring 0.6 m × 0.5 m × 2.0 m (H × L × W) and filled with pea gravel to a height of 0.55 m. The experiment was carried out considering a completely randomized design (CRD). Each variant of the experiment was replicated 10 times for each one of two replicates, implying in a total of 20 replicates, and 4 CWs characterized as follows: (i) ryegrass cultivated systems operating with an aerated influent (aiCWc), (ii) non-cultivated systems operating with an aerated influent (aiCW*), (iii) ryegrass cultivated system operating with a non-aerated influent (CWc), and (iv) non-cultivated systems operating with a non-aerated influent (CW*). For oxygenation of the CPW which would be supplied as aerated CPW in two treatments, an aeration system was implanted in the storage tank, consisting of a submerged Sarlobetter S520 pump with a flow of 0.52 m^3 h^−1, a gravel filter and tulle. The CPW was applied at an average flow rate of 0.020 m^3 d^−1, corresponding to a hydraulic retention time of 12 days. Efficiencies of 69, 72, 30 and 72% were obtained for the removal of total nitrogen (NT), total phosphorus (PT), total potassium (KT) and total phenolic compounds (FT), respectively, in the aiCWc. Aeration resulted in improved efficiency of pollutant removal such as N, P and phenolic compounds. The cultivated plant species (L. multiflorum) influenced the removal efficiencies of total-N, total-P and total-K in the systems, however, the best results were obtained by means of combination of vegetation with artificial aeration. Artificial aeration does not totally compensate the absence of plants, suggesting that the role of plants goes beyond the addition of oxygen to the medium, permitting the development of a more active and diverse microbial community near the root zone.Item Índice de qualidade da água em trechos do rio Turvo Sujo, Viçosa – MG(Engenharia na Agricultura, 2010-07-14) Nunes, Daniele Gonçalves; Silva, Demetrius David da; Matos, Antonio Teixeira deNeste trabalho, objetivou-se caracterizar, da nascente à foz, a qualidade das águas do Rio Turvo Sujo em seis trechos. O trabalho foi desenvolvido em quatro campanhas ao longo dos períodos seco e chuvoso, durante os meses de agosto e novembro de 2006 e fevereiro e junho de 2007. Nas campanhas referentes ao período seco, realizadas nos meses de agosto de 2006 e junho de 2007, obtiveram-se, para cada trecho, os Índices de Qualidade da Água (IQA) que variaram de muito ruim a médio em agosto de 2006, sendo o trecho de pior qualidade, o trecho II (a montante do encontro com o córrego do Grama), e de ruim a médio, em junho de 2007. Para as campanhas referentes ao período chuvoso, realizadas nos meses de novembro de 2006 e fevereiro de 2007, os IQA obtidos variaram de muito ruim a excelente em fevereiro de 2007, e médio para todos os trechos em novembro de 2006. As variáveis que mais interferiram negativamente no IQA foram coliformes termotolerantes (CF), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), turbidez e oxigênio dissolvido (OD), caracterizando o lançamento de efluentes de alta carga orgânica.Item Balanço de oxigênio no rio Turvo Sujo-MG em diferentes épocas do ano(Engenharia na Agricultura, 2010-05-13) Barros, Flavia Mariani; Martinez, Mauro Aparecido; Matos, Antonio Teixeira de; Cecon, Paulo Roberto; Moreira, Debora AstoniNeste trabalho teve-se como objetivo a obtenção dos coeficientes de desoxigenação (K 1 ) e reaeração (K 2 ), no rio Turvo Sujo, em diferentes épocas do ano, e a comparação dos valores de K 2 obtidos e estimados por meio de equações baseadas em variáveis hidráulicas. Para isso, realizaram-se coletas de água e medições de vazão em quatro épocas do ano. O coeficiente K 1 foi obtido pelo ajuste de regressão não linear e os valores de K 2 por meio da equação de Streeter & Phelps. Observou-se que os valores estimados de K 1 estão dentro dos valores citados na literatura para rios com águas limpas e, ou, efluentes secundários. Os valores de K 2 aproximaram-se dos valores típicos de grandes rios com velocidade normal. Na época chuvosa, os valores de K 1 foram mais altos que na época seca. Os valores de K 2 foram inversamente proporcionais aos valores da vazão do rio, sendo esses superestimados na maioria dos casos em que se utilizaram equações baseadas em variáveis hidráulicas para estimação deste coeficiente.Item Desempenho de filtros anaeróbios no tratamento de águas residuárias da lavagem e descascamento dos frutos do cafeeiro(Engenharia na Agricultura, 2010-05-14) Fia, Ronaldo; Matos, Antonio Teixeira de; Schuery, Filipe Cruz; Teodoro, Pedro Emílio Pereira; Luiz, Fátima Aparecida ResendeNeste trabalho, objetivou-se efetuar a avaliação operacional de três filtros anaeróbios com fluxo ascendente, utilizados no tratamento da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro (ARC). Os filtros, confeccionados com tubos PVC, preenchidos com brita no 2 e com volume total de 139,5 L, foram operados sob temperatura ambiente, que variou de 13,8 a 24,4 oC. A ARC teve o pH corrigido com cal até valores próximos a 7. A concentração de nutrientes foi corrigida mantendo-se relação DBO/N/P igual a 100/5/1. A carga orgânica volumétrica e o tempo de residência hidráulica variaram de 1,49 a 12,99 kg m -3 d -1 e de 32,3 a 56,9 h, respectivamente. O monitoramento foi realizado com a coleta de amostras afluentes e efluentes dos filtros, quantificando-se as variáveis DQO, DBO, compostos fenólicos, pH, alcalinidade e ácidos voláteis. Como resultado, observou-se que a grande oscilação na carga hidráulica e orgânica fez com que os filtros anaeróbios, utilizados neste trabalho, operassem de forma instável, apresentando desequilíbrio entre os micro-organismos produtores e consumidores de ácidos voláteis, com produção não satisfatória de alcalinidade na forma de bicarbonato. No entanto, os valores de pH afluente e efluente mantiveram-se dentro da faixa de valores adequados para que ocorresse a degradação anaeróbia do material orgânico. Os filtros não suportaram o choque de carga orgânica, o que reduziu drasticamente a eficiência de remoção de matéria orgânica e de compostos fenólicos. Com base na análise de desempenho e nas condições operacionais empregadas, a carga orgânica máxima a ser aplicada em filtros anaeróbios para tratamento de ARC, não deve exceder 2 kg m -3 d -1 de DQO.