Engenharia Agrícola
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Item Start-up of anaerobic reactors for slaughterhouse wastewater treatment(Engenharia Agrícola, 2015-03) Pereira, Erlon L.; Fia, Ronaldo; Fia, Fátima R. L.; Emboaba, Débora G.; Gomes, Emanuel M.This study aimed to evaluate the start-up of a horizontal anaerobic fixed bed reactor (HAFBR) followed by an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) for the slaughterhouse wastewater treatment. HAFBR was filled with bamboo rings and had 1.2 m in length, 0.10 m in diameter and volume of 7.5 L. The UASB had the volume of 15 L. The HAFBR and UASB operated at organic loading rate and hydraulic retention time average of 8.46 and 3.77 kg m-3 d-1 of COD and 0.53 and 0.98 days, respectively. During 150 days of monitoring system it was found pH 6.8, relatively high values of bicarbonate alkalinity (> 1000 mg L-1) and reduced values of volatile acids (70 to 150 mg L-1), which afforded average removal efficiencies of COD total and total suspended solids of the order of 31 and 23% in HAFBR and 79% and 63% in UASB. It can be concluded that the generation and consumption of bicarbonate alkalinity and total volatile acids, thereby maintaining the pH during the study indicated stable operation of the reactors. The COD removal in the reactors was satisfactory especially when it considers that the assessment was conducted in a period of adaptation of organisms to the effluent and also the high organic load applied during this period.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 Efeito da disposição de efluentes da bovinocultura no solo e na biomassa vegetal(Engenharia na Agricultura, 2017-11-01) Teixeira, Francisco Osvaldo Prado; Botelho, Soraya Alvarenga; Melo, Lucas Amaral de; Fia, Ronaldo; Teixeira, Gabriel Arcocha PradoEste estudo teve como objetivo determinar as características do percolado em diferentes profundidades do solo proveniente da aplicação de água residuária da bovinocultura (ARB) e avaliar o crescimento da pastagem de Brachiaria por meio da análise da massa de vegetal da forragem. Os valores de pH do percolado variaram de 5,2 a 7,0, sem apresentar tendência de aumento ou diminuição em função da profundidade. O resultado da demanda química de oxigênio (DQO) apresentou o menor valor (120 mg L -1 ), enquanto as concentrações, nos demais pontos, variaram entre 150 e 240 mg L -1 de DQO. Os valores da massa seca total (MST) da forragem variaram ao longo do tempo de monitoramento e da distância do terraço de lançamento da ARB. A parcela testemunha apresentou valor médio de MST de (133,1 g), e a parcela quatro, valor médio de (753,29 g), fato que evidenciou aumento significativo na produção de MST da pastagem. Houve melhora na fertilidade do solo com elevação do pH e de P, K, S, Ca, Mg, MO, V e CTC. O sistema de infiltração - percolação mostrou-se promissor como alternativa à disposição de ARB no solo e aumento da MST em pastagem cultivada com Brachiaria.Item Desempenho agronômico da Thypha sp. e Alternanthera philoxeroides Mart utilizadas no tratamento de águas residuárias da lavagem e descascamento/despolpa dos frutos do cafeeiro em sistema alagado construído(Engenharia na Agricultura, 2008-06-26) Fia, Ronaldo; Matos, Antonio Teixeira de; Ferreira, Paulo Afonso; Teodoro, Pedro Emílio Pereira; Schuery, Filipe Cruz; Luiz, Fátima Aparecida ResendeEste trabalho teve por objetivo estudar o desempenho agronômico da taboa (Typha sp.) e da alternantera (Alternanthera philoxeroides Mart) assim como a remoção de nutrientes por estas espécies, quando cultivadas em sistemas alagados construídos de escoamento subsuperficial horizontal (SACESFs), utilizados no tratamento das águas residuárias da lavagem e descascamento/despolpa dos frutos do cafeeiro (ARC). Para isso, foram quantificadas as seguintes variáveis, na água residuária: nitrogênio, fósforo, potássio e compostos fenólicos, bem como no tecido vegetal, os macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg) e sódio. As plantas cultivadas não se adaptaram às condições de exposição a altas cargas orgânicas e de nutrientes, não apresentando bom desempenho agronômico em termos de produtividade de matéria seca e extração de nutrientes, F exceto aquelas cultivadas no SAC 1 (SACESF que recebeu ARC diluída 50% (v/v) com correção de pH e nutrientes e após passar por digestão em filtro anaeróbio). A taboa extraiu, aproximadamente F 0,58, 5,55 e 1,30% de todo o N, P e K aplicado no SAC 1 . A alternantera foi a espécie vegetal que apresentou maior capacidade extratora de nutrientes, chegando a extrair aproximadamente 4,6, 28,8 F e 9,1% de todo o N, P e K aplicado no SAC 1.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.Item Biological systems combined for the treatment of coffee processing wastewater: II - Removal of nutrients and phenolic compounds(Acta Scientiarum. Technology, 2012-08-09) Matos, Antonio Teixeira de; Fia, Ronaldo; Fia, Fátima Resende LuizThree treatment systems consisting of anaerobic filters with upward flow followed by constructed wetland systems (CW) were evaluated for the removal of nutrients and phenolic compounds, in the treatment of coffee processing wastewater (WCP) in Viçosa, Minas Gerais State. Filters were made of PVC (1.5 m high and 0.35 m diameter) filled with gravel # 2 and CW were made of wooden boxes (1.5 m long, 0.4 m high and 0.5 m wide) sealed by HDPE geomembrane and filled with gravel ‘zero’. The WCP had the pH adjusted with lime to values close to 7.0 and the nutrient concentration changed to obtain a BOD/N/P ratio of 100/5/1. As a result, hydraulic retention times longer than 160 h in all treatment systems during phase III had not promoted greater efficiencies for removal compared with the phase I, because the recovery time of the systems was inadequate. The F1+CW1 system that received the lowest organic load, showed a satisfactory performance with regard to the removal of nutrients (above 50%).Item Remoção de matéria orgânica e determinação de parâmetros cinéticos em sistemas alagados construídos em escala laboratorial(Acta Scientiarum. Technology, 2011-07-18) Matos, Antonio Teixeira de; Fia, Fátima Resende Luiz; Fia, Ronaldo; Borges, Alisson Carraro; Teixeira, Denis LeocádioNeste estudo teve-se por objetivo avaliar o desempenho de sistemas alagados construídos (SACs) em escala laboratorial no tratamento das águas residuárias da suinocultura (ARS), sob duas taxas de carregamento orgânico (TCOA), e obter parâmetros cinéticos para dimensionamento de SACs. Os SACs foram constituídos por dois tanques de 0,40 x 0,10 x 0,15 m, em vidro e preenchidos com uma camada de 0,13 m de brita zero, os quais foram instalados dentro de uma estufa tipo BOD, para manutenção da temperatura em 20ºC. Os SACs não foram cultivados e foram submetidos, durante 51 dias, a TCOA médias de 246 (SAC1) e 328 kg ha-1 dia-1 de DBO (SAC2). No que se refere à remoção de matéria orgânica, na forma de SST, DBO e DQO, não foi verificada diferença estatística (p > 0,05) entre os SACs, sendo que as eficiências médias de remoção para as referidas variáveis, no SAC1 e SAC2, foram de 68 e 76%, 66 e 73% e 55 e 58%, respectivamente. Os modelos propostos por Brasil et al. (2007) e Kadlec e Wallace (2008) tiveram bom ajuste e descreveram adequadamente a cinética de remoção da matéria orgânica (DBO e DQO) nos sistemas avaliados, apresentando, geralmente, R2 superior a 99%.Item Biological systems coupled for treating wastewater from processing coffee cherries: I – Removal of organic matter(Acta Scientiarum. Technology, 2012-06-26) Matos, Antonio Teixeira de; Fia, Ronaldo; Fia, Fátima Resende LuizThree treatment systems consisting of upflow anaerobic filters followed by constructed wetlands (CW) were evaluated in the treatment of wastewater from processing coffee cherries (WCP). The filters (F) were made up of PVC (1.5 m high and 0.35 m diameter) filled with gravel # 2 and SACs were made of wood boxes (1.5 m long, 0.4 m high and 0.5 m wide) sealed with HDPE geomembranes and filled with gravel ‘zero’. WCP had the pH adjusted with lime to values close to 7.0 and the nutrient concentration changed to obtain a BOD/N/P ratio equal to 100/5/1. As a result, the values of influent and effluent pH remained within the range appropriate to the biological degradation of organic material. The system could not bear the shock of the organic load, which reduced the organic matter removal efficiency. Based on the analysis of performance and operating conditions employed, only the system that received the lowest organic load (F1+CW1) on the third phase, was effective in removing organic matter.Item Influence of flow direction in the performance of anaerobic filters(Acta Scientiarum. Technology, 2011-02-24) Fia, Ronaldo; Schuery, Filipe Cruz; Matos, Antonio Teixeira de; Fia, Fátima Resende Luiz; Borges, Alisson CarraroThis work aimed to evaluate the performance of similar anaerobic filters operating with opposite wastewater flows, and compare mathematical models that describe the kinetics of organic matter degradation in both. Two pilot-scale filters were fed with domestic effluent – one filter worked as upflow (UAF) and the other as downflow (DAF). Experimental COD data obtained from samples taken along the length of the filters were used to fit the first-order mathematical model, the model proposed by Leduy and Zajic (1973) and the model proposed by Brasil et al. (2007). The first model showed overestimated reaction constant (k) values when compared to those obtained using the other models. The models proposed by Brasil et al. (2007) and Leduy and Zajic (1973) presented the highest coefficients of determination (R 2 ). The average removal efficiencies of total COD were equal to 68 and 79% for UAF and DAF, respectively. The results revealed no significant differences between the two filters with regard to the variables applied.Item Influence of nutrient loading and species cultivated on the removal of K, Na, Cu and Zn from swine wastewater treated in constructed wetlands(Journal of Applied science, 2015-03-29) Fia, Fátima Resende Luiz; Matos, Antonio Teixeira de; Fia, Ronaldo; Borges, Alisson Carraro; Abreu, Edgar C.No presente trabalho objetivou-se avaliar a influência da carga de nutrientes e da espécie cultivada na remoção de K, Na, Cu e Zn da água residuária da suinocultura tratada em sistemas alagados construídos (SACs). Os SACs em escala piloto foram constituídos por caixas de fibra de vidro, nas dimensões de 0,6 m de altura x 0,5 m de largura x 2,0 m de comprimento. Nos SAC3, SAC5, SAC7 e SAC9 foi plantado o capim-tifton 85 (Cynodon spp.) e nos SAC2, SAC4, SAC6 e SAC8 foi plantada a taboa (Typha latifolia). A diferenciação na carga foi realizada com a aplicação de diferentes vazões afluentes nos SACs, que corresponderam a taxas de carregamento de potássio (TCK), sódio (TCNa), cobre (TCCu) e zinco (TCZn) de 21,6; 15,2; 0,017 e 0,140 (SAC2 e SAC3), 43,4; 30,6; 0,035 e 0,281 (SAC4 e SAC5), 61,1; 43,0; 0,05e 0,395 (SAC6 e SAC7) e 74,4; 52,4; 0,060 e 0,481 kg ha-1 d-1 (SAC8 e SAC9). As variáveis foram avaliadas estatisticamente no esquema fatorial 2 x 4 (2 espécies e 4 taxas de carga de nutrientes) no delineamento em blocos casualizados (DBC). Verificou-se que nem a carga aplicada nem o tipo de espécie cultivada influenciaram significativamente na remoção Na, Cu e Zn pelos SACs, exceto para K, no qual a carga aplicada demonstrou influência na remoção deste constituinte.