Resumen: Los contaminantes emergentes, también denominados micro contaminantes, son compuestos de distintos orígenes y naturaleza que durante mucho tiempo han sido ignorados debido a su baja concentración. La presencia de compuestos farmacéuticos en cuerpos de agua y sus efectos ecotoxicológicos se han convertido en un tema de interés mundial. El objetivo del trabajo aquí presentado fue evaluar la remoción del ibuprofeno y paracetamol desde un efluente doméstico mediante la macrófita acuática Typha dominguensis en sistemas de humedales flotantes a escala de mesocosmos. Los ejemplares de T. dominguensis fueron colectados de los hume- dales del Lago Ypacaraí, trasladadas y aclimatadas en el invernadero 30 días antes del inicio del experimento. Se diseñaron y construyeron los sistemas flotantes con el fin de que las raíces y rizomas permanezcan sumergidos. El ensayo se realizó desde un efluente doméstico con la adición de los fármacos en estudio a una concentración de 25 mg.L-1. La constante de velocidad de decaimiento del ibuprofeno fue de K: 0,004 días-1, y el t = 10,1 días-1. Para el paracetamol fue de K: 0,106 días-1, y el t = 6,5 dias-1, alcanzando porcentajes de remoción de 65,1% del ibuprofeno, 86,5 % del paracetamol, en el tratamiento empleado. El contenido de clorofila no se vio afectado por la exposición a los fármacos en estudio.

Abstract: The emerging pollutants, or micropollutants, are compounds of different origin and nature that have been ignored for a long time due to their low concentration. The presence of pharmaceutical compounds in water bodies, and their ecotoxicological effects, became a topic of worldwide interest. The objective of this work was to evaluate the removal of ibuprofen and paracetamol from a domestic effluent by the aquatic macrophyte Typha dominguensis in floating wetland systems at the mesocosm scale. Specimens of T. dominguensis were collected from the Ypacaraí Lake wetlands, transferred and acclimatized in the greenhouse during 30 days before the start of the experiment. Floating systems were designed and built so that the roots and rhizomes remained submerged. The test was carried out from a domestic effluent with the addition of the study drugs at a concentration of 25 mg.L-1. The decay rate constant of ibuprofen was K: 0.004 days-1, and its t = 10.1 days-1. For paracetamol was K: 0.106 days-1, and t = 6.5 days-1, reaching removal percentages of 65.1% for the ibuprofen, 86.5% for the paracetamol, during the treatment. The chlorophyll content was not affected by the exposure to the drugs under study.

RESUMO Os wetlands construídos (WC) são uma ecotecnologia aplicável para o tratamento descentralizado de esgotos notadamente em pequenas comunidades, em razão de sua simplicidade operacional. Existem vários arranjos e combinações de WC possíveis, destacando-se o arranjo tanque séptico (TS), seguido da modalidade de WC de escoamento vertical (WCV) com recirculação do efluente do WCV de volta para o TS, como proposta para possibilitar a remoção de nitrogênio presente no esgoto afluente. Entretanto, no Brasil, essa configuração e suas implicações operacionais e de desempenho são pouco exploradas. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de um sistema de TS seguido de um WCV com recirculação no tratamento descentralizado de esgoto doméstico. O sistema empregado no tratamento de esgoto de um equivalente populacional de dez habitantes é composto de um TS (4,7 m3 de volume útil), seguido de um WCV (24,5 m2 de área superficial) preenchido com brita e plantado com Canna spp. O monitoramento, que compreendeu um período de nove meses, teve início após um ano e cinco meses de operação do sistema. Utilizando taxa de 50% de recirculação, taxa de aplicação hidráulica no WCV de 85 mm d-1 e carga de 47 g DQO m-2.d-1, foram obtidas boas eficiências para remoção conjunta de demanda química de oxigênio — DQO (80%), sólidos em suspensão totais — SST (85%) e nitrogênio total —NT (42%), mesmo com elevadas cargas orgânicas. Além das boas eficiências apresentadas, o sistema demonstrou ser robusto e de operação simples e representa uma alternativa tecnológica com potencial para o tratamento descentralizado de esgotos de empreendimentos habitacionais.

ABSTRACT Constructed wetland (CW) is an applicable eco-technology for decentralized wastewater treatment, notably in small communities, due to its operational simplicity. CW has several possible arrangements and combinations, among which the septic tank (ST) stands out, followed by the vertical flow constructed wetland (VFCW), with treated effluent recirculation back to the ST to enable nitrogen removal. However, in Brazil, this configuration and its operational and performance implications are little explored. Therefore, this study aimed to evaluate the performance of an ST system, followed by a VFCW with recirculation in the decentralized treatment of domestic wastewater. The wastewater treatment system for 10 inhabitants consists of an ST (4.7 m3 of useful volume), followed by a VFCW (24.5 m2 of surface area) planted with Canna spp. The monitoring, which covered a period of nine months, started after one year and five months of system operation. Using a 50% recirculation rate, VFCW hydraulic loading rate of 85 mm d-1, and organic load of 47 g COD m-2 d-1, good efficiencies were obtained for the joint removal of chemical oxygen demand — COD (80%), total suspended solids — TSS (85%), and total nitrogen — TN (42%), even with high organic loads. In addition to the good efficiencies presented, the system proved to be robust and easy to operate, representing a technological alternative with potential for the decentralized wastewater treatment of housing developments.

Abstract: The discharge of pollutants of anthropogenic origin with the presence of nutrients such as Nitrogen (N) and phosphorus (P), can trigger the eutrophication of bodies of water, due to the fact that excess nutrients cause an imbalance in aquatic ecosystems. The implementation of treatment systems based on biological processes emerge as an economically profitable alternative, with the possibility of generating value-added by-products in the process. In the present work, the applicability of the use of duckweed in the complementary treatment of effluents from Rotary Contact Biological Reactors (RBC) systems was evaluated with the aim of reducing the concentration of nutrients and generating enriched biomass. We worked with synthetic wastewater initially treated in a laboratory-scale RBC system. The effluent was subsequently used for the 96-hour growth of the Landoltia punctata species, on a mesocosm scale. The results indicate that removal percentages higher than 50% and 70% were obtained for N-NH and PO 3 4 respectively. Regarding the valuation of the biomass generated postharvest of L. punctata, the percentage of total proteins on average was 29.2% and for total lipids it was obtained on average 9.8%. The results obtained indicate the applicability of the species L. punctata for the polishing of effluents, demonstrating its effectiveness in the removal of nutrients and in the generation of biomass with high nutritional value, which can be implemented in animal nutrition.

Resumen: La descarga de contaminantes de origen antropogénico con presencia de nutrientes como Nitrógeno (N) y fósforo (P), pueden, desencadenar la eutrofización de cuerpos de agua, debido a que el exceso de nutrientes causa un desequilibrio en ecosistemas acuáticos. La implementación de sistemas de tratamiento basados en procesos biológicos surge como una alternativa económicamente rentable, con la posibilidad de generar subproductos de valor agregado en el proceso. En el presente trabajo se evaluó la aplicabilidad del uso de la lenteja de agua en el tratamiento complementario de efluentes provenientes de sistemas Reactores Biológicos Rotativos de Contacto (RBC) con el objetivo de reducir la concentración de nutrientes y generar biomasa en- riquecida. Se trabajó con agua residual sintética tratada inicialmente en un sistema RBC a escala laboratorio, el efluente de posteriormente se utilizó para el crecimiento durante 96 horas de la especie Landoltia punctata, a escala mesocosmos. Los resultados indican que se obtuvieron porcentajes de remoción superiores a 50% y 70% para el N-NH3 y PO43 respectivamente. En cuanto a la valorización de la biomasa generada poscosecha de L. punctata, el porcentaje de proteínas totales en promedio fue de 29,2% y para lípidos totales se obtuvo en promedio 9,8%. Los resultados obtenidos indican la aplicabilidad de la especie L. punctata para el pulido de efluentes, demostrando su eficacia en la remoción de nutrientes y en la generación de biomasa con alto valor nutritivo pudiendo ser implementadas en nutrición animal.

RESUMO O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho da macrófita Typha domingensis Pers., em diferentes etapas de seu desenvolvimento, na remoção de nitrogênio (N) e fósforo (P) em um wetland construído horizontal (WCH) aplicado no tratamento de efluente de bovinocultura leiteira. Para isso, foi realizado o monitoramento do crescimento e dos teores de N e P no tecido foliar das macrófitas, durante um período de 120 dias de crescimento. A macrófita Typha domingensis Pers. foi responsável por uma remoção média de 5,12 e 3,16% das cargas de N e P aplicadas no WCH, respectivamente. As maiores taxas de remoções de nutrientes (30,2 e 6,4 g P kg-1) foram identificadas quando ocorreram as maiores taxas de crescimento foliar (24,17 cm semana-1).

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the performance of macrophyte Typha domingensis Pers. in different development stages in the nitrogen and phosphorus removal from a horizontal flow constructed wetland (WCH) applied for dairy cattle wastewater treatment. In this way, growth, nitrogen and phosphorus levels in the leaf tissue of macrophytes were monitored during a 120-day growth period. Typha domingensis Pers. macrophyte was responsible for a mean removal of 5.12 and 3.16% of the applied loads in the WCH, for nitrogen and phosphorus, respectively. The higher nutriens removal rates (30.2 and 6.4 g P kg-1) were identified when the higher tissue growth rates occurred (24.17 cm week-1).

ResumoO objetivo deste trabalho é apresentar o desempenho dos wetlandsconstruídos de fluxo vertical (WCFV) submetidos a diferentes carregamentos orgânicos e hidráulicos, a fim de incorporar esta tecnologia como opção no tratamento descentralizado de esgotos em empreendimentos comercial e residencial. Avaliou-se ao longo de dois anos dois sistemas de tratamento: (i) sistema 1 - empreendimento comercial: composto por um Reator Aneróbio Compartimentado (RAC) seguido de WCFV (área superficial total de 189 m2); (ii) sistema 2 - condomínio residencial: composto pela sequência RAC e WCFV com fundo saturado (área superficial total de 3.141 m2). Com o monitoramento operacional e analítico junto aos wetlands, determinaram-se taxas hidráulicas aplicadas variando de 130 a 12 mm.d-1 e carregamentos médios aplicados variando de 87 a 1,9 gDQO m-2.d-1 para os sistemas 1 e 2, respectivamente. Os distintos carregamentos foram resultantes da demanda atual dos empreendimentos, sendo que os sistemas 1 e 2 apresentaram eficiências médias globais de remoção em termos de concentração de 75% e 93% para DQO, de 88% e 97% para DBO e de 83% e 94% para SS, respectivamente. A partir dos resultados obtidos, recomenda-se a utilização dos WCFV como alternativa tecnológica de tratamento de esgoto sob o contexto da descentralização.

AbstractThe aim of this study is to show the performance of vertical flow constructed wetlands (VFCW) applied to wastewater treatment from commercial and residential buildings under different organic and hydraulic loading rates. During two years two systems were evaluated: (i) system 1 - commercial building: compound by one Baffle Anaerobic Reactor (BAC) followed by VFCW (superficial area 189 m2); (ii) system 2 - residential building: compound by one BAC followed by VFCW (superficial area 3,141 m2). The operational and analytic monitoring of the wetlands systems determined hydraulic loading rate applied from 130 to 12 mm.d-1 and organic loading rate applied from 87 to 1.9 gCOD, for systems 1 and 2 respectively. The different loadings applied were due to actual demand and the systems 1 and 2 showed average concentration removals efficiencies of 75% and 93% to COD, of 88% and 97% to BOD and of 83% and 94% to SS, respectively. These results lead us to recommend the use of VFCW as a decentralized wastewater treatment technology.

A utilização no Brasil de sistemas tipo wetlands construídos no tratamento de águas residuárias iniciou no ano de 1980, intensificando-se a partir do ano 2000. O objetivo deste trabalho é apresentar um estado da arte da aplicação no Brasil dos wetlands construídos de escoamento subsuperficial de fluxo horizontal (WCFH), identificando parâmetros de projeto e dados operacionais. Aborda-se, inicialmente, uma classificação para os wetlands construídos, seguido dos parâmetros de projeto e operação dos WCFH, destacando os diferentes critérios de dimensionamento, tais como os modelos oriundos da cinética de primeira ordem aplicável aos reatores tipo pistão, a relação de área per capita, o carregamento orgânico superficial e a taxa hidráulica, bem como a composição das unidades de tratamento e as macrófitas empregadas.

The implementation of constructed wetlands for wastewater treatment in Brazil has started in the eighties, being intensified since the year 2000. The aim of this study is to present the state of art of implementation of horizontal sub-superficial flow constructed wetlands (HFCW) in Brazil, focusing on the identification of design parameters and operational data. Initially a classification for constructed wetlands is given, followed by design parameters and operational conditions for HFCW, highlighting different project criteria, e.g. models from first order kinetics for tubular piston reactors, the relation of superficial area per person, the organic superficial loading and the hydraulic loading, as well as the composition of units and macrophytes utilised.

A microfauna presente em uma ETE por lodos ativados foi caracterizada, correlacionada com parâmetros físico-químicos e utilizada em modelos existentes de avaliação de sistemas. Durante 351 dias o lodo ativado manteve-se estável com flocos compactos, pequenos e com poucos filamentos. Os protozoários predominantes no lodo foram as tecamebas e os ciliados predadores de flocos, indicando estabilidade do sistema. Os métodos propostos em literatura, baseados no IBL, na densidade total da microfauna e na relação entre ciliados predadores de flocos e ciliados fixos, mostraram-se eficientes para o diagnóstico das condições depurativas do sistema. A análise qualitativa do lodo, englobando o tamanho, quantidade de filamentos, compactação e a identificação das espécies dominantes, foi suficiente para uma caracterização imediata das condições depurativas do sistema de tratamento.

Microfauna found in an activated sludge WTP was characterized, correlated to the physical-chemical parameters and used in existing assessment models. During 351 days, the activated sludge remained stable with compacted and small poorly filamentous flocs. It was composed mainly by testate amoebas and crawling ciliates that indicated the stability of the system. The application of the existent system evaluation models to microfauna (SBI, crawling ciliate/attached ciliate relation and total density) was found to be efficient for the assessment of the system depurative conditions. The sludge qualitative analysis, which included the flocs size, amount of filaments, compacting and the identification of the dominant microfauna species, was enough to an immediate diagnosis of the treatment system depurative conditions.