RESUMO Neste estudo, objetivou-se avaliar alterações químicas e sanitárias de solos e estéril de mina da região do Quadrilátero Ferrífero/MG, pela incorporação de lodo de esgoto sanitário e composto orgânico comercial, utilizando a adubação química convencional como tratamento controle. O estudo foi desenvolvido na área experimental da Mina de Águas Claras/MG, sendo os solos (Latossolo e Cambissolo) e estéril de mina analisados por um período de oito meses depois de efetuadas as adubações de, respectivamente, 49,9, 59,7 e 54,8 kg ha-1 de lodo de esgoto sanitário; 117,4, 140,1 e 128,8 kg ha-1 de composto orgânico comercial; e 150 kg ha-1 de fertilizante mineral em todos os materiais. No que se refere aos aspectos sanitários, o lodo de esgoto sanitário e o composto orgânico comercial foram classificados como “Classe A”, de acordo com a Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente 375/2006. Após a aplicação dos adubos, avaliaram-se os teores de matéria orgânica, macro e micronutrientes, capacidade de troca catiônica, índice de saturação por bases, índice de saturação por alumínio, Al3+, H+Al, além dos teores de alguns metais pesados nos solos e estéril, além da quantificação de ovos viáveis de helmintos. Observou-se que a incorporação de lodo de esgoto sanitário e composto orgânico comercial foi capaz de aumentar os teores de matéria orgânica e fertilidade dos materiais e, embora a aplicação do lodo de esgoto sanitário também tenha proporcionado aumento nos teores de alguns metais pesados, não foi suficiente para proporcionar perda de sua qualidade ambiental, de acordo com a Conselho Nacional do Meio Ambiente 420/2009 (BRASIL, 2009). Não houve restrições sanitárias para o uso do lodo de esgoto sanitário em solos e estéril a serem recuperados em áreas de mineração do Quadrilátero Ferrífero/MG.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate chemical and sanitary changes in soils and sterile mine in the Quadrilátero Ferrífero region, Minas Gerais, by incorporating the sanitary sewage and commercial organic compost, using a conventional chemical fertilizer as treatment control. The study was carried out in the experimental area of the Mina de Águas Claras, Minas Gerais, the soils (Latosol and Cambisol) and mine sterile were analyzed for a period of 8 months after fertilization, respectively, 49,9; 59,7 and 54,8 t ha-1 SS; 117,4; 140,1 and 128,8 t ha-1 de commercial organic compost; and 150 kg ha-1 of mineral fertilizer in all materials. Regarding sanitary aspects, the SS and the commercial organic compost were classified as “Class A”, according to Conselho Nacional do Meio Ambiente 375/2006. After the application of fertilizers, the contents of organic matter, macro- and micronutrients, cation exchange capacity, base saturation index, aluminum saturation index, Al3+, H+Al, levels of metals were evaluated in the soil and sterile, in addition to quantifying viable helminth eggs. It was observed that the incorporation of sanitary sewage and commercial organic compost was able to increase the levels of organic matter and fertility of materials and, although an application of sanitary sewage also provided an increase in the contents of some heavy metals, it was not enough to lose its environmental quality, according with Conselho Nacional do Meio Ambiente 420/2009 (BRASIL, 2009). There were no sanitary restrictions on the use of sanitary sewage and commercial organic compost in soils and sterile to be recovered in the Quadrilátero Ferrífero mining areas.

RESUMO No presente estudo, é apresentada uma revisão de literatura referente aos fatores de influência do lodo de esgoto sanitário na mineralização da matéria orgânica quando ele é aplicado no solo, com foco na influência da textura do meio receptor e das condições climáticas e ambientais. Ao serem comparados os resultados de pesquisas realizadas sob condições de laboratório e condições de campo (climas tropical e temperado), concluiu-se haver diferenças consideráveis nos valores das taxas e frações de mineralização da matéria orgânica de diversos resíduos orgânicos, o que indica a influência das condições climáticas e ambientais nesse processo. Existem, entretanto, lacunas no que se refere à influência das características do solo receptor, principalmente da textura, no processo de mineralização da matéria orgânica. Assim, torna-se necessária a condução de pesquisas que possibilitem estimativas das taxas e frações de mineralização em função da textura e das condições climáticas e ambientais locais.

ABSTRACT This study presented a literature review on the factors influencing the mineralization of organic matter from the sewage sludge, when applied to the soil. It focuses on the influence of the receiving soil texture and climatic and environmental conditions which affect this process. When comparing the results of experiments carried out under laboratory and field conditions (for both tropical and temperate climates), it was concluded that there are considerable differences in the values of organic matter mineralization rates and fractions for different organic wastes, indicating the influence of the local climate and environmental conditions in this process. However, important knowledge gaps remain concerning the influence of the receiving soil characteristics, particularly its texture, in the process of organic matter mineralization. Thus, it is necessary to conduct research that allows the estimation of the mineralization rates and fractions based on the soil texture and the local climatic and environmental conditions.

RESUMO: O processo de colheita é um desafio atual para a produção comercial de microalgas porque a biomassa é diluída no meio de cultivo. Diversos métodos têm sido propostos para coletar células de microalgas, porém não existe um consenso sobre um método ótimo para tal aplicação. Neste estudo, métodos baseados em sedimentação, floculação e centrifugação foram avaliados na recuperação de Chlorella sorokiniana BR001 cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio. C. sorokiniana BR001 foi cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio para induzir ao acúmulo de lipídeos e carboidratos neutros. A biomassa de C. sorokiniana BR001 cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio apresentou um teor de lipídeos 1,9 vezes superior (23,8 ± 4,5%), quando comparada à biomassa produzida em um meio com alto teor de nitrogênio (12,3 ± 1,2%). Adicionalmente, a biomassa da linhagem BR001 cultivada em um meio com baixo teor de nitrogênio apresentou alto teor de carboidratos neutros (52,1 ± 1,5%). O processo baseado em sedimentação natural foi avaliado utilizando uma coluna de sedimentação e concluiu-se que C. sorokiniana BR001 é uma linhagem não floculante. Portanto, o efeito de diferentes concentrações de sulfato férrico (0,005 a 1 g L-1) ou sulfato de alumínio (0,025 a 0,83 g L-1) foram avaliados no processo de floculação de C. sorokiniana BR001, mas altas doses de floculantes foram necessárias para uma colheita de biomassa eficiente. Também foi avaliada a centrifugação em baixa velocidade (300 a 3.000 g), e foi possível concluir que este processo constituiu o mais adequado para a colheita da linhagem não floculante C. sorokiniana BR001.

ABSTRACT: The harvesting process is a current challenge for the commercial production of microalgae because the biomass is diluted in the culture medium. Several methods have been proposed to harvest microalgae cells, but there is not a consensus about the optimum method for such application. Herein, the methods based on sedimentation, flocculation, and centrifugation were evaluated on the recovery of Chlorella sorokiniana BR001 cultivated in a low-nitrogen medium. C. sorokiniana BR001 was cultivated using a low-nitrogen medium to trigger the accumulation of neutral lipids and neutral carbohydrates. The biomass of C. sorokiniana BR001 cultivated in a low-nitrogen medium showed a total lipid content of 1.9 times higher (23.8 ± 4.5%) when compared to the biomass produced in a high-nitrogen medium (12.3 ± 1.2%). In addition, the biomass of the BR001 strain cultivated in a low-nitrogen medium showed a high content of neutral carbohydrates (52.1 ± 1.5%). The natural sedimentation-based process was evaluated using a sedimentation column, and it was concluded that C. sorokiniana BR001 is a non-flocculent strain. Therefore, it was evaluated the effect of different concentrations of ferric sulfate (0.005 to 1 g L-1) or aluminum sulfate (0.025 to 0.83 g L-1) on the flocculation process of C. sorokiniana BR001, but high doses of flocculant agents were required for an efficient harvest of biomass. It was evaluated the centrifugation at low speed (300 to 3,000 g) as well, and it was possible to conclude that this process was the most adequate to harvest the non-flocculent strain C. sorokiniana BR001.

RESUMO Neste estudo, teve-se por objetivo avaliar a remoção de fósforo e obter coeficientes cinéticos em sistemas alagados construídos (SAC) utilizados no tratamento das águas residuárias da suinocultura (ARS), sob diferentes taxas de carregamento de fósforo (TCP). Para isso, foram utilizados oito tanques de 2,0 × 0,5 × 0,6 m. Em SAC3, SAC5, SAC7 e SAC9, foi plantado o capim tifton-85 (Cynodon spp.) e, em SAC2, SAC4, SAC6 e SAC8, foi plantada a taboa (Typha latifolia). As TCP médias aplicadas foram de 6,2 (SAC2 e SAC3), 12,4 (SAC4 e SAC5), 17,5 (SAC6 e SAC7) e 21,5 kg.ha-1.d-1 (SAC8 e SAC9). As eficiências de remoção de fósforo variaram entre 65 e 78%, valores que podem ser considerados satisfatórios, visto que a remoção de fósforo total nesses sistemas é baixa e varia entre 40 e 60%. Em relação aos ajustes de modelos cinéticos, verificou-se que o de primeira ordem não se ajustou bem aos dados obtidos neste trabalho, enquanto os de Brasil et al. (2007) e Kadlec & Wallace (2008) proporcionaram bom ajuste e descreveram com precisão a cinética de remoção de fósforo nos SAC avaliados, apresentando R2 superior a 90%.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate phosphorus removal and to obtain kinetic parameters in SACs used in the treatment of swine wastewater (ARS), under different phosphorus loading rates (TCP). For this, eight tanks of 2.0 × 0.5 × 0.6 m were used. SAC3, SAC5, SAC7, and SAC9 were planted with Tifton-85 bermudagrass (Cynodon spp.) and SAC2, SAC4, SAC6, and SAC8 were planted with cattail (Typha latifolia). The average TCP applied were 6.2 (SAC2 and SAC3), 12.4 (SAC4 and SAC5), 17.5 (SAC6 and SAC7) and 21.5 kg ha-1 d-1 (SAC8 and SAC9). The efficiency of phosphorus removal ranged between 65 and 78%, values which can be considered satisfactory, since the removal of phosphorus in these systems is low and ranges between 40 and 60%. Regarding adjustment of the kinetic models, it was found that the first order model did not fit well to the data obtained in this work, while the models of Brasil et al. (2007) and Kadlec & Wallace (2008) provided good fit and accurately described the kinetics of phosphorus removal in the evaluated SACs, with R2 greater than 90%.

Resumo No presente trabalho, avaliou-se a influência do tipo de substrato (garrafas PET amassadas ou brita gnáissica # 0) de preenchimento na eficiência de remoção de poluentes em sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial (HSSF-CWs) cultivados, de forma consorciada, com capim-elefante cv. Napier (Pennisetum purpureum Schum) e capim-tifton 85 (Cynodon spp.), para o tratamento de água residuária de tanque comunitário de resfriamento de leite (WWMT). Para isso, foram utilizados seis HSSF-CWs, nas dimensões de 0,6 m de altura x 1,0 m de largura x 2,5 m de comprimento. Com o intuito de investigar a possível perda de eficiência na remoção de poluentes pelo sistema, a operação do sistema foi dividida em dois períodos: Período I (de abril a dezembro de 2015) e Período II (abril a dezembro de 2016). Assim, compararam-se estatisticamente, as eficiências na remoção de DBO5, série de sólidos e nitrogênio total (TN), fósforo total (TP), potássio (K) e sódio (Na) da WWMT. Os resultados indicaram que a eficiência dos HSSF-CWs na remoção de poluentes aumentou ou permaneceu semelhante após um ano e nove meses de sua operação e que Garrafas PET amassadas podem constituir alternativa viável de substrato em HSSF-CWs, tendo em vista que propiciaram eficiente remoção de poluentes da WWMT, ao longo de um ano e nove meses de monitoramento. Garrafas PET amassadas são opção viável se substrato para enchimento de HSFF-CWs. Alteração na posição de cultivo das espécies vegetais não alterou as eficiências de remoção de poluentes, mas indicou a importância da forma de arranjo das espécies no desempenho desse sistema.

Abstract The present work evaluated the influence of filling substrate material (crushed PET bottles or fine gravel) on the efficiency of pollutant removal in horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSF-CWs). They were cultivated with a consortium of elephant grass cv. Napier (Pennisetum purpureum Schum) and Tifton 85 (Cynodon spp.) to treat wastewater from a common milk cooling tank (WWMT). For this, six HSSF-CWs were used which had dimensions of 0.6 m tall x 1.0 m wide x 2.5 m long. In order to investigate possible efficiency loss in the removal of pollutants from the system, operation was divided into two periods: Period I (from April to December 2015) and Period II (April to December 2016). Thus, the removal efficiencies of BOD5, solids and total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), potassium (K) and sodium (Na) from WWMT were statistically compared. Results indicated that the efficiency of the HSSF-CWs for removing pollutants increased or remained similar after one year and nine months of their operation; and PET bottles were a viable alternative substrate in HSSF-CWs based on the efficient removal of pollutants from WWMT during the one year and nine months of monitoring. Crushed PET bottles constitute a viable substrate for filling HSSF-CWs. Altering the cultivation positions of the plant species did not change pollutant removal efficiencies, but indicates the importance of species arrangement to maximize system performance.

RESUMO Neste trabalho, teve-se como objetivo avaliar o desempenho de Sistemas Alagados Construídos de Escoamento Horizontal Subsuperficial (SAC-EHSS) cultivados com Mentha aquatica, submetidos a diferentes tempos de detenção hidráulica (TDH), na remoção de matéria orgânica, nutrientes e bactérias do grupo coliformes presentes em esgoto sanitário efluente de tanque séptico. Quatro SACs-EHSS de 24,0 × 1,0 × 0,35 m foram construídos e preenchidos com brita #0, como meio suporte, até a altura de 0,20 m. Em dois SAC-EHSS, foi cultivada a espécie Mentha aquatica, permanecendo os outros dois sem vegetação como tratamento controle. O experimento foi realizado em duas etapas: na primeira, de 20 de junho a 24 de agosto de 2011, avaliaram-se os TDH de 6,0 e 4,5 dias; e, na segunda, de 31 de agosto a 09 de novembro de 2011, foram analisados os TDH de 3,0 e 1,5 dias. Para avaliação do desempenho dos sistemas, foram quantificadas as variáveis: demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), concentrações totais de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K) e sódio (Na), coliformes totais e Escherichia coli. As eficiências médias na remoção de DQO variaram entre 71,3 e 91,4% e as de DBO5, entre 75,3 e 91,0%. As remoções médias de nutrientes foram de 29,5 a 77,2% do N total; de 12,8 a 58,3% do P total; de 20,4 a 63,3% do K total; e de 17,5 a 53,4% do Na total. As reduções na contagem de coliformes totais foram de 1,29 a 3,41 unidades logarítmicas e as de E. coli, de 1,13 a 3,46 unidades logarítmicas. Maiores eficiências na remoção de matéria orgânica, nutrientes e bactérias do grupo coliformes foram observadas nos SAC-EHSS cultivados que operaram com maiores TDH.

ABSTRACT This work was conducted to evaluate the performance of horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSF-CWs) cultivated with Mentha aquatica, subjected to different hydraulic retention times (HRTs), in the removal of organic matter, nutrients and coliform bacteria in sewage effluent from septic tank. Four HSSF-CWs measuring 24.0 × 1.0 × 0.35 m were built and filled with gravel # 0, as a support medium, up to the height of 0.20 m. In two HSSF-CWs, Mentha aquatica was cultivated, the other two remained without vegetation, as control treatment. The experiment was conducted in two stages: in the first, from 06/20 to 08/24/2011, HRTs of 6.0 and 4.5 days were evaluated, and in the second stage, from 08/31 to 11/09/2011, HRTs of 3.0 and 1.5 days were evaluated. To evaluate the systems performance, the following variables were quantified: chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD5), total nitrogen, phosphorus, potassium, sodium, total coliforms and Escherichia coli. Average removal efficiencies of COD ranged from 71.3 to 91.4% and of BOD5 from 75.3 to 91.0%. With respect to nutrients, average removals ranged from 29.5 to 77.2% total N; 12.8 to 58.3% total P; 20.4 to 63.3% total K and 17.5 to 53.4% total Na. Reductions in total coliform counts ranged from 1.29 to 3.41 log units and 1.13 to 3.46 log units in E. coli. Improved efficiencies in the removal of organic matter, nutrients and coliform bacteria were observed in cultivated HSSF-CWs that operated at higher HRT.

RESUMO No presente trabalho, teve-se por objetivo avaliar a influência da proporção geométrica e o tempo de operação na hidrodinâmica do sistema. Para isso, três sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial (SACs-EHSS) de diferentes razões comprimento:largura (L/B) foram caracterizados no que se refere ao comportamento hidrodinâmico, no início e após três meses de sua operação, durante o tratamento de esgoto sanitário. O comportamento hidrodinâmico foi avaliado por meio da técnica estímulo-resposta, com a injeção de traçador de cloreto de lítio (LiCl), na forma de pulso, e da construção da curva de distribuição dos tempos de residência (DTR), a partir da qual foram extraídos parâmetros que permitiram a análise hidrodinâmica dos sistemas. Verificou-se que todos os SACs-EHSS apresentaram comportamento hidrodinâmico do tipo disperso, embora tenha sido observada correlação inversa entre L/B e o número de dispersão (d) no sistema. O tempo de operação desses sistemas também proporcionou pequena redução no d, em todos os SACs-EHSS.

ABSTRACT The objective of the present work was to evaluate the geometric ratio and the operating time’s influence on the systems’ hydrodynamic conditions. For this purpose, three horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSF-CWs) in pilot scale, with same useful volume () but with different length:width (L/B) ratio, were characterized regarding the hydrodynamic behavior at the beginning and after 3 months of operation, in sewage treatment. To obtain the HSSF-CW conditions, the stimulus-response technique with the lithium chloride (LiCl) tracer injection on a pulse format was used. Thus, the residence time distribution curve was constructed, from which parameters were extracted and enabled the hydrodynamic analysis of the systems. It was found that all HSSF-CWs presented dispersed hydrodynamic behavior, although the results indicated an inverse correlation between L/B and the dispersion number. The operating time of these systems provided a reduction in the dispersion number in all HSSF-CWs, different from the results found in some works.

RESUMO O presente trabalho objetivou avaliar as condições de funcionamento de dois sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial (SACs-EHSS), um plantado (SACP) com taboa (Typha latifolia) e outro mantido sem plantas (SACNP), ao longo de oito anos de operação, no tratamento de esgoto sanitário. Mediu-se a extensão do escoamento superficial, como indicativo da colmatação do meio poroso ao longo do tempo, além de diversas variáveis que possibilitem inferências sobre as possíveis perdas de eficiência do sistema na remoção de poluentes dessa água residuária. As avaliações indicaram que o meio poroso dos dois SACs se encontra colmatado (mais de 80% do leito apresentando escoamento superficial), estando o SACNP, atualmente, em pior situação, tendo havido prejuízo do seu potencial de remoção de sólidos e nitrogênio em relação ao SACP. Apesar disso, o desempenho em ambos os sistemas permanece satisfatório, não existindo tendência de decréscimo acentuado nas suas capacidades de remoção de poluentes, contrariando a expectativa e corroborando resultados obtidos em trabalhos de monitoramento desses sistemas por longos períodos de tempo. A carga aplicada e o tipo de pré-tratamento a que o esgoto foi submetido parecem ter sido mais decisivos na eficiência dos sistemas em remover nutrientes/poluentes do que o próprio período de operação das unidades, sobretudo no que se refere ao SACP.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the conditions of operation of two horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSF-CW), one planted (PCW) with cattail (Typha latifolia), and another, maintained without plants (NPCW), along eight years of operation in sewage treatment. The extent of the overland surface flow was measured as an indicative of the clogging of the pore medium over time, besides several variables that allow to infer possible losses of treatment efficiency in the pollutants removal from wastewater. Evaluations indicated that the porous medium of the two CWs is clogged (more than 80% of the bed with overland surface flow), and that the NPCW is currently in a worse condition, with a reduction of its solids and nitrogen removal potential in relation to the PCW. Despite this, the performance in both systems remains satisfactory, and there is no tendency of decrease in the capacity to remove pollutants, contrary to expectations, and corroborating the results obtained in works that monitored these systems for long periods of time. The load applied and the type of pretreatment to which the influent was submitted seem to have been more decisive in the systems’ efficiency in removing nutrients/pollutants than the operating period of the unit, especially for the PCW.

Resumo A produtividade e a capacidade de extração de nutrientes presentes na água residuária da suinocultura (SSW), pelas plantas, foi quantificada ao longo de 60 dias em três wetlands construídos de escoamento horizontal subsuperficial (HSSF-CW), cultivados com três diferentes espécies vegetais (Typha latifolia, Alternanthera philoxeroides e Cynodon dactylon). Os resultados mostram o decaimento da produtividade de matéria seca (DMY) e da capacidade de extração de nutrientes (NEC) pelas plantas ao longo do sistema, que proporcionaram a obtenção de equações que relacionam esses parâmetros com o tempo de detenção hidráulica (HRT) para cada espécie. Quando possível, equações gerais que independem da espécie plantada também foram avaliadas. O modelo de melhor ajuste aos dados de produtividade de matéria seca e extração de N-total, N-amoniacal, N-nitrato e P pelas plantas em função do HRT foi o potencial decrescente e para extração de K, foi o linear decrescente. Os coeficientes de determinação das equações para as espécies Alternanthera philoxeroides e Cynodon dactylon, em sua maioria, foram superiores a 0.8. Já as equações gerais apresentaram coeficiente de determinação maior que 90%, em todos os casos.

Abstract The plant productivity and extraction capacity of nutrients present in swine wastewater (SWW) were quantified over 60 days in three horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSF-CW) grown with three different plant species (Typha latifolia, Alternanthera philoxeroides and Cynodon dactylon). The results show the decay of the dry matter yield (DMY) and the nutrient extraction capacity (NEC) by the plants throughout the system, which gave rise to the equations that relate these parameters to the hydraulic retention time (HRT) for each species. When possible, general equations that are independent of the plant species were also evaluated. The best model fit for the dry matter yield and N-total, N-ammoniacal, N-nitrate and P extraction by plants as a function of HRT was the decreasing potential and for K extraction was the linear regression. The coefficients of determination of equations for the species Alternanthera philoxeroides and Cynodon dactylon were, for the most part, higher than 0.8. On the other hand, the general equations presented coefficient of determination greater than 90% in all cases.

RESUMO Confiável 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.

ABSTRACT Reliable quantification of biochemical oxygen demand exerted (exerted BOD) can be obtained by incubating samples at different temperatures, since the amount of ultimate biochemical oxygen demand (UBOD) does not change in these conditions. Some authors have found increased UBOD values with rise in temperature of incubating samples, which could be due to the occurrence of nitrification, the acclimatization or the inadequacy of modeling of carbonaceous oxygen demand (exerted BOD) progression. This study aimed to evaluate the effect of temperature on the progression of exerted BOD and UBOD values in samples of raw domestic sewage, checking which model best fits the data. The results indicated low influence of incubating sewage samples temperature on UBOD values, being that both models, first and second order, described properly the exerted BOD progression.

RESUMO No 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.

ABSTRACT This study aimed to evaluate the influence of vegetation in constructed wetlands (CWs) in removing swine wastewater (SWW) pollutants. The experiment consisted of three CWs, built on a pilot scale. CW1 was used as control, and no plant species were cultivated in it. In CW2, cattail (Typha latifolia ) was planted, and in CW3, bermudagrass (Cynodon spp.). No difference was observed between the CWs regarding the removal of biochemical oxygen demand (BOD) and total suspended solids (TSS) (p>0.05). Chemical oxygen demand (COD) removal was different between the CWs (p<0.05) - CW1 was more efficient than CW2. With the exception of Mg, bermudagrass and cattail cultivation did not influence (p>0.05) the removal of macro and micronutrients. The form of cultivation in the CWs and even the type of species cultivated had considerable influence in the removal of organic matter and nutrients of SWW.

RESUMO No 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.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the pollutant removal of swine wastewater in horizontal-flow constructed wetlands (CW) and the contribution of vegetable species Polygonum punctatum (smartweed) and Chrysopogon zizanioides (vetiver grass). Three CW's were implanted with expanded clay as support bed, one cultivated with P. punctatum (CWE), another cultivated with C. zizanioides (CWV) and one without cultivation, used as control (CWC). Using a nominal hydraulic retention time (τ) of 3.21 days, theaverage removal efficiencies of BOD, NT and PT obtained were 85, 38 e 51% (CWC), 89, 48 e 69% (CWE) and 81, 36 e 45% (CWV), respectively. The best performance was observed on CWE. The dry mass productivities were 2.79 and 1.91 g m-2 d-1. NT removals were 1.54 and 1.01% and PT removals were 0.81 and 1.19%, respectively for Polygonum punctatum and Chrysopogon zizanioides .

RESUMO Atualmente, a cobrança pelo uso da água para fins de assimilação de efluentes é, na maioria das bacias hidrográficas brasileiras, baseada no cálculo da carga orgânica emitida, quantificada em termos da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO). Trata-se de um método pouco abrangente considerando-se a variedade e composição dos efluentes comumente lançados. Assim, objetivou-se propor mecanismos alternativos de cobrança pelo uso qualitativo dos recursos hídricos, procurando-se a inserção de novos parâmetros, além da DBO, como critério de cálculo; e avaliar o potencial de arrecadação tomando-se como estudo de caso a bacia hidrográfica do rio Doce. Foram duas as propostas apresentadas: a do Equivalente Populacional Limitante (EPL) e a do Volume Comprometido (VC); estabelecendo-se a aplicação de 5 parâmetros de qualidade de água: Demanda Bioquímica de Oxigênio, Demanda Química de Oxigênio, Sólidos Suspensos Totais, Nitrogênio Amoniacal e Fósforo. Os mecanismos propostos contemplaram, de forma mais ampla, o real problema da qualidade das águas na bacia do Doce; e as simulações evidenciaram o fósforo como um problema preocupante para a gestão dos recursos hídricos na referida bacia. A proposta do Equivalente Populacional Limitante foi considerada a de mais fácil aplicação e entendimento pelos usuários.

ABSTRACT Nowadays in most hydrological basins in Brazil, the charging mechanism of water use for effluents assimilation in inland surface water bodies is based on the emitted organic load parameter quantified in terms of Biochemical Oxygen Demand (BOD). This method is insufficient given the broad variety and compositions of discharges. Therefore, the objectives of the study are to propose alternative charging mechanisms for the qualitative use of water resources, aiming to insert, beside BOD, other parameters as calculation criteria; and to evaluate the charging potential for the Doce River hydrological basin. Two methods were proposed: the Limiting Population Equivalent (LPE) and the Compromised/Committed Volume (CV). Five water quality parameters were established: Biochemical Oxygen Demand, Chemical Oxygen Demand, Total Suspended Solids, Ammonia Nitrogen, and Phosphorus. The proposed mechanisms contemplated, from a broader perspective, the real problem concerning water quality in the Doce River basin. Simulations showed that phosphorus was a problem of concern for managing water resources in the specific basin. The method of Limiting Population Equivalent was considered of easiest application and understanding by its users.

O coeficiente de reaeração, K2, é a variável de maior influência na autodepuração de corpos hídricos; portanto, estimativas confiáveis são de suma importância. As previsões de K2, por meio de equações, em condições de escoamento raso são, geralmente, superestimadas. Por isso, neste trabalho, os objetivos foram estudar a reoxigenação da água limpa em canal hidráulico de fundo deslizante, com pequenas profundidades de água e diferentes velocidades de escoamento, inferir sobre as principais variáveis hidrodinâmicas intervenientes no processo e, com base nelas, propor equação de estimativa de K2. Com a concentração de oxigênio na água ao longo do tempo, estimou-se K2. Inferiu-se, dos resultados, que as variáveis velocidade média (V) e velocidade de corte (u*), profundidade (H), números de Froude (Fr) e de Reynolds (R), declividade (S) e fator de forma (ff) afetaram K2, e a melhor equação foi a que incluiu as três últimas variáveis.

The reaeration coefficient, K2, is the most influential variable in the self-purification of water bodies, thus reliable estimates are of great importance. The predictions of K2 by means of equations in shallow depths are usually overestimated. Therefore, in this study, the objectives were to study the reoxygenation of clean water moving-bed channel with shallow water depths and different flow velocities; identify the main hydrodynamic variables involved in the process and, based on them, propose equation(s) for estimation of K2. Oxygen concentration in the water over time, was used to estimated K2. From the results it was inferred that average velocity (V) and shear velocity (u*), depth (H), Froude number (Fr) and Reynolds number (R), slope (S), channel shape factor (ff), influenced K2 and the best predictive equation was the one which included the last three variables.

A definição das doses de aplicação de resíduos orgânicos de origens agrícola, urbana ou industrial, com vistas a seu aproveitamento agrícola, deve estar fundamentada na taxa de sua mineralização no solo. Neste trabalho, os objetivos foram utilizar e analisar diferentes métodos de estimativa das frações mineralizadas dos estercos de bovinos, suínos e galinhas, bem como do lodo de esgoto e do composto de lixo urbano, em campo, quando incorporados ou dispostos sobre um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico (LVAd). O experimento foi conduzido por um período de 360 dias, sendo feita coleta mensal de amostras do solo/resíduo, em que foram quantificadas as concentrações de carbono facilmente oxidável (COfo), o nitrogênio total, o amônio e o nitrato, possibilitando a estimativa do nitrogênio orgânico (NO). Verificou-se que estimativas das frações mineralizadas em resíduos dispostos superficialmente estão mais sujeitas a erros que as incorporadas, em razão das diferentes proporções resíduo/solo coletadas durante o período de monitoramento. Recomendou-se a obtenção das frações mineralizadas a partir de dados de concentração de COfo no solo/resíduo, tendo em vista que as de Ninorg e, consequentemente, de NO estão sujeitas à forte influência da ocorrência de chuvas, gerando valores pouco confiáveis. As frações mineralizadas de COfo e NO estimadas, considerando-se as adições de material orgânico (COfo(adic) ou NO(adic)), foram, após 120 dias de incubação do resíduo, superiores a 89,3 %, sejam nos resíduos incorporados ou dispostos superficialmente.

The definition of application rates of organic waste from agricultural, urban or industrial sources, with a view to agricultural re-use must be based on the soil mineralization rate. The objective of this study was to test different estimation methods of mineralized fractions of cattle, pig and poultry manure, as well as of sewage sludge and municipal solid waste compost, under field conditions, incorporated or applied to the surface of a Red-Yellow Latosol (LVAd). The experiment was conducted for 360 days and soil/residues were monthly sampled for analysis of readily oxidisable organic carbon (OCro), total N, ammonium and nitrate concentrations, allowing the estimation of organic N (ON). The estimates of mineralized fractions of surface-applied residues were more biased than of incorporated wastes, as shown by different soil/residue proportions collected during the monitoring period. It is recommended to calculate the mineralized fractions using OCro data of the soil/residues, because the inorganic N and therefore ON is strongly influenced by rainfall, resulting in unreliable values. After 120 days of residue incubation, the mineralized fractions of OCro and NO, estimated based on the applied organic material (OCro or ON), were over 89.3 %, for incorporated and surface-applied wastes.