Parâmetros para Projeto e Operação de Filtros Orgânicos Utilizados no Tratamento de Águas Residuárias de Suinocultura

Abstract

O trabalho foi dividido em duas etapas: montagem e operação de filtros orgânicos, utilizando-se bagaço de cana-de-açúcar e serragem de madeira como materiais filtrantes, e estudo do manejo desses materiais depois de descartados do filtro, pelo processo de compostagem, produzindo, ao final do período de maturação, adubo orgânico. Com base nos resultados obtidos, pôde-se concluir que todos os valores das concentrações relativas de sólidos nos efluentes dos filtros permaneceram aquém do valor de 50 mg.L -1 , citado por LEON e CAVALLINI (1999) como concentração admitida para um bom funcionamento do sistema de irrigação por gotejamento. O uso dos resíduos orgânicos mostrou-se eficiente para a filtragem das águas residuárias para fins de fertirrigação, notadamente em sistemas de irrigação localizada, uma vez que foram alcançadas taxas de remoção de 90 a 99 % de sólidos em suspensão (SS) e de 43 a 57 % de sólidos totais (ST) utilizando-se filtros de serragem de madeira e de 81 a 96 % de SS e de 50 a 56 % de ST com uso dos filtros de bagaço de cana-de-açúcar. A eficiência de filtragem aumentou com o passar do tempo, o que foi ocasionado pela obstrução gradativa dos poros, ocasionada pela retenção de sólidos das ARS nas colunas filtrantes. A altura da coluna filtrante entre 1,00m a 2,20m não alterou significativamente a eficiência dos filtros na remoção de SS. A eficiência média de remoção nos filtros foi superior a 80 % para SS e de 43 % para ST. Os materiais orgânicos utilizados como filtro, após terem sido retirados das colunas filtrantes, foram tratados pelo processo de compostagem. A utilização do dejeto de suínos na compostagem destes resíduos proporcionou a produção de adubos orgânicos de elevado valor fertilizante que, quando aplicados ao solo em taxas adequadas, torna-se excelente opção para a disposição harmônica desses resíduos no ambiente. Os parâmetros avaliados permitem concluir que o composto produzido apresentou características físicas, químicas e biológicas que atenderam a legislação federal, podendo ser classificado como composto orgânico, pois se enquadraram nas normas estabelecidas pelo Ministério da Agricultura. Pelos resultados obtidos na avaliação da composição química dos compostos maturados, as pilhas de bagaço de cana-de-açúcar + dejeto de suínos apresentaram teores mais elevados de N, Mg, Ca, Cu, Zn, Mn, Fe, Cd, Ni, Pb e Cr que o composto das pilhas de serragem de madeira + dejeto de suínos e inferiores quanto aos teores de P e K. A concentração total de metais pesados nos compostos produzidos pode ser considerada segura sob o ponto de vista de uso na adubação de culturas agrícolas.

The work was divided in two parts as following: the set up and operation of organic filters, using sugar cane-trash and saw dust as filtering material; and the study of handling these material after discarding the filter, by biological decomposition, producing organic fertilizer at the end of the maturation period. On the basis of these results it was concluded that all the values of the relative concentrations of solids in the filter effluents, remained below 50 mg.L -1 , reported by LEON and CAVALLINI (1999) as the accepted concentration for a good operation of the drip irrigation system. The use of the organic residues was shown efficient for the filtration of wastewater for fertirrigation uses. Particularly in systems of localized irrigation, once removal rates from 90 to 99 % of suspended solids (SS) and from 43 to 53% of total solids (TS) were reached using sawdust filters; and 81 to 96% of SS and 55 to 56 % of TS using cane-trash filters. The filtration efficiency increased with time, which was caused by the gradual obstruction of the pores, due to the wastewater solid retention in the filter columns. The filtering column height did not alter significantly filter efficiency in removing SS. The average filter removing efficiency was greater than 80% for SS and 43% for ST. After the organic materials used as filter have been removed from the filtering columns, they were treated by biological decomposition (composting). The use of swine manure in the decomposition of these residues provided the production of high value organic fertilizers. When these fertilizers are applied to the soil in adequate rates, they become excellent option for a harmonious disposal of these residues in the environment. The evaluated parameters permit the conclusion that the produced compost present physical, chemical and biological characteristics satisfying the federal legislation, and it can be classified as organic compost, as it meets the rules established by the Minister of Agriculture. The results obtained from the evaluation of the chemical composition of the matured compost showed that the cane-trash + swine residue heaps gave higher levels of N, Mg, Ca, Cu, Zn, Mn, Fe, Cd, Ni. Pb and Cr than the sawdust + swine residue heaps, and lower levels of F and K. The total concentration of heavy metals in the produced composts can be considered safe from the crop fertilization point of view.