ABSTRACT Wastewater treatment system by activated sludge, the purification of the organic matter by specific heterogeneous microorganisms, occurs in the presence of oxygen in aeration tanks. The analysis of the microfauna present in the sludge is an important indicator of the performance and efficiency of the activated sludge system. Considering this importance, the objective of this work was to identify the microorganisms which are part of the microfauna present in the aeration tank of the effluent treatment plant of a soybean processing industry in the state of Mato Grosso, evaluating the biological activity of the sludge and the efficiency of the process. Protozoa and bacteria were identified through electronic microscopy and physical-chemical analyses such as pH, dissolved oxygen, nitrogen, phosphorus, BOD, COD, suspended solids, and SVI. During the study, it was possible to identify bacteria related to flake formation, organic matter degradation, nitrification and denitrification, and also microorganisms such as thecamoebas, micrometazoa, fixed ciliates and ciliates free natantes, characterizing the process with good purification and the structure of the sludge flakes between ideal and filamentous bulking with a high sludge age. The identification of the microfauna present was efficient as a bioindicator of the treatment system condition with removal of BOD and COD of 59.75 and 67.09%, respectively.

RESUMO No sistema de tratamento de efluentes por lodo ativado ocorre a depuração da matéria orgânica por microrganismos heterogêneos específicos, em presença de oxigênio nos tanques de aeração. A análise da microfauna presente no lodo é um importante indicador do desempenho e da eficiência do sistema de lodos ativados. Diante disso, o objetivo do trabalho foi identificar os microrganismos que compõem a microfauna do tanque de aeração da estação de tratamento de efluentes de uma indústria alimentícia processadora de soja do estado de Mato Grosso, avaliando a atividade biológica do lodo e a eficiência do processo. Foi realizada a identificação dos protozoários e das bactérias pela microscopia eletrônica, e fizeram-se as análises físico-químicas de pH, oxigênio dissolvido, nitrogênio, fósforo, demanda bioquímica de oxigênio, demanda química de oxigênio, sólidos suspensos e índice volumétrico de lodo. Durante o estudo, foi possível observar as bactérias relacionadas na formação do floco, na degradação da matéria orgânica, na nitrificação e na desnitrificação, e também microrganismos como as tecamebas, micrometazoários, ciliados fixos e ciliados livres natantes, que caracterizam o processo com alta idade de lodo, boa depuração e alta concentração de oxigênio dissolvido. A identificação da microfauna presente mostrou-se eficiente como bioindicadora da condição do sistema de tratamento, observando-se que o sistema da indústria se apresentou com boa depuração e com remoção de demanda bioquímica de oxigênio e demanda química de oxigênio, de 59,75 e 67,09%, respectivamente.

ABSTRACT Due to a significant amount of nutrients in its composition, swine manure (SM) is commonly used to complement or replace commercial agricultural fertilizers. However, an improper application in crops could cause negative environmental impacts, especially due to the excessive supply of nutrients in its composition. This paper aimed to evaluate the removal of total Kjedahl nitrogen (TKN) and total phosphorus (TP) from SM biodigested by the coagulation/flocculation (CF) process with organic polymers. The SM samples were collected in two distinct seasonal periods (rainy and dry seasons), with CF tests in two stages. During the first stage, slow mixing times (SMTs) of 15, 20, and 25 min were tested, and in the second stage, the coagulant (0 – 1.75 g L-1) and flocculant dosage (0 – 0.0025 g L-1) effects were evaluated. The results show that the optimal SMT was 15 min in both the seasons. In the rainy season, the highest phosphorus and nitrogen removals were 80 and 27%, respectively, while in the dry season, the highest phosphorus and nitrogen removals were 70 and 25%, respectively. The finding shows that the use of flocculants did not improve the removal of TP and TKN when compared with the control conditions. It is concluded that the CF process can be used to remove TP and TKN from SM, with a possible concentration of them in the generated sludge.

RESUMO Por conter uma quantidade significativa de nutrientes em sua composição, a água residual de suinocultura (ARS) é comumente utilizada para complementar ou substituir fertilizantes agrícolas comerciais. No entanto, a aplicação inadequada nas culturas pode causar impactos ambientais negativos, especialmente devido ao aporte excessivo de nutrientes presentes em sua composição. Neste estudo, o objetivo foi avaliar a remoção de nitrogênio total Kjedahl (NTK) e fósforo total (FT) da ARS biodigerida pelo processo de coagulação/floculação com polímeros orgânicos. As amostras de ARS foram coletadas em dois períodos sazonais distintos (estações de chuva e seca), com testes de coagulação/floculação (CF) em duas etapas. Na primeira etapa, foram testados tempos de mistura lenta (TML) de 15, 20 e 25 minutos, e na segunda etapa, foram avaliados os efeitos da dosagem do coagulante (0 – 1,75 g L-1) e do floculante (0 – 0,0025 g L-1). Os resultados indicaram que o TML ótimo foi de 15 minutos em ambas as estações. Na estação chuvosa, as maiores remoções de fósforo e nitrogênio foram de 80 e 27%, respectivamente, enquanto que na estação seca, as maiores remoções de fósforo e nitrogênio foram de 70 e 25%, respectivamente. Verificou-se que a utilização do floculante não trouxe melhorias nas remoções de FT e NTK. Conclui-se que o processo de CF pode ser empregado na remoção de FT e NTK da ARS, com possível concentração desses no lodo gerado.

Resumo O ozônio é um agente oxidante com potencial para remoção de moléculas complexas, de difícil decomposição microbiológica, como as moléculas presentes em lixiviados. Este efluente apresenta alta carga orgânica, sendo parte desta recalcitrante. Assim, neste trabalho avaliou-se a eficiência da ozonização no tratamento do lixiviado bruto do aterro sanitário de Primavera, localizado no município de Sorriso - MT. Os experimentos foram realizados em batelada, com o valor de pH do lixiviado ajustado em 7 e 10, e tempos de contato entre o gás e o lixiviado iguais a 20, 40, 60, 80 e 100 min. Foram analisados cor, turbidez, pH, DQO e absorbância ultravioleta a 254 nm (abs UV) do efluente antes e após a ozonização. Os resultados indicaram que a ozonização apresentou maiores remoções de cor, DQO e abs UV em pH 7, ao passo que a remoção de turbidez foi maior em pH 10. Em relação ao tempo de contato, foram observadas altas remoções de cor (entre 80 e 90%) e abs UV (entre 60 e 70%) em 40 minutos, dependendo do valor de pH; e turbidez (aproximadamente 75%) a partir do tempo 20 minutos, em valor de pH 10, e em 70 minutos, em pH 7. A relação de remoção entre todos os parâmetros analisados em função do consumo de ozônio foi decrescente ao longo do tempo de reação. Por fim, conclui-se que o emprego da ozonização como pré-tratamento de lixiviado é satisfatório, pois apresenta boa remoção de material orgânico.

Abstract Ozone is an oxidizing agent with a potential for removing complex molecules, including those of difficult microbiological decomposition, such as the molecules found in landfill leachates. This effluent presents high organic content, including recalcitrant molecules. Therefore, this study evaluated the efficiency of ozonation in the treatment of raw leachate at the Primavera landfill, located in Mato Grosso, Brazil. The experiments were carried out using the batch system. The leachate pH value was set at 7 and 10, and the contact times between the gas and the leachate were 20, 40, 60, 80, and 100 minutes. Throughout the study, we analyzed color, turbidity, pH value, chemical oxygen demand (COD), and ultraviolet absorbance at 254 nm (UV abs) of the leachate, both before and after ozonation. Results show that ozonation presented high removal of color, COD and UV abs when pH was 7. In contrast, turbidity removal was higher when the pH value was 10. Regarding contact time, we observed a high removal of color (between 80% and 90%) and UV abs (between 60% and 70%) at 40 minutes, depending on the pH value. Removal was also high for turbidity (approximately 75%) starting at 20 minutes with the pH value at 10, and at 70 minutes with pH at 7. The removal relation within all analyzed parameters (due to ozone consumption) decreased throughout the reaction time. Thus, we concluded that ozonation as a pre-treatment of leachate is indeed satisfactory because of its great capacity for organic material removal.

Resumo Neste trabalho objetivou-se identificar a qualidade da água superficial do rio Caiabi, MT por meio do índice de qualidade de água (IQA) e índice de estado trófico (IET), bem como a avaliação das variações sazonais e espaciais, com a definição do delineamento do monitoramento mais adequado para o local de estudo. As coletas para o monitoramento da qualidade da água ocorreram em cinco pontos no rio Caiabi, entre julho de 2012 e junho de 2013. Foram quantificados os seguintes parâmetros de qualidade: pH, temperatura, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, coliformes totais e termotolerantes, turbidez, nitrogênio Kjeldal, nitrito, nitrato, fósforo total, demanda bioquímica de oxigênio, série de sólidos e clorofila a. Os procedimentos de coleta e análises seguiram os definidos pelo Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Os resultados dos índices IQA mostraram que as águas do rio Caiabi possuem boa qualidade. Os resultados de IET evidenciaram o baixo risco de eutrofização no rio Caiabi, com indicação de um ambiente lótico ultraoligotrófico. A análise de variância demonstrou que 10 dos 16 parâmetros de qualidade monitorados apresentaram diferenças de médias entre as estações de seca e chuva ou entre os pontos monitorados ou na interação entre estações e pontos. Esses resultados indicam que duas coletas anuais em dois pontos podem ser suficientes para descrever o comportamento da qualidade da água na bacia, desde que as condições de uso e ocupação do solo não sejam modificadas.

Abstract The objective of this study was to evaluate the water quality of the Caiabi River based upon the water quality index (WQI) and the trophic state index (TSI), considering seasonal and spatial variations, with the aim of determining the most appropriate monitoring design for this study site. Sampling for water quality monitoring was conducted at five points on the Caiabi River from July 2012 to June 2013. Quality parameters quantified were as follows: pH, temperature, conductivity, dissolved oxygen, total and thermotolerant coliforms, turbidity, Kjeldahl nitrogen, nitrite, nitrate, total phosphorus, biochemical oxygen demand, series of solids, and chlorophyll a. Sampling procedures and analysis followed the methods recommended by the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. The WQI results showed that the quality of the Caiabi River water is good. TSI results demonstrated the low risk of eutrophication in the Caiabi River, indicating an ultra-oligotrophic lotic environment. Analysis of variance showed that 10 of the 16 monitored quality parameters presented differences of means between the dry and rainy seasons or among the monitored points or in the interaction between seasons and points. These results indicate that two annual sampling collections at two points may be sufficient to describe the water quality behavior in the basin, as long as the conditions of land use are stable.