Luffa cylindrica como meio suporte em filtro anaeróbio

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Revista Eletrônica de Gestão e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 – Fernandes et al., p. 1-13, 2015 – ISSN: 2317-563X 1 Avaliação da remoção de matéria orgânica de efluente de tanque séptico utilizando filtro anaeróbico preenchido com Luffa cylindrica como meio de suporte Assessment of organic matter removal from wastewater of septic tank by using anaerobic filter filled with Luffa cylindrica as support medium William vieira Fernandes Engenheiro Civil /UFPB. Mestre em Engenharia Urbana e Ambiental / UFPB. ([email protected]) Gilson Barbosa Athayde Júnior Engenheiro Civil / UFPB. Doutor em Engenharia Civil / University of Leeds – Reino Unido. Professor do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade Federal da Paraíba. ([email protected]) Mariana Medeiros Batista Engenheira Ambiental / UFPB. Mestranda em Engenharia Civil e Ambiental / UFPB. ([email protected]) Romildo Henriques dos Anjos Júnior Graduando em Química / UFPB. ([email protected]) RESUMO O objetivo deste estudo foi analisar comparativamente a eficiência de remoção de matéria orgânica em três filtros anaeróbios precedidos por tanque séptico e preenchidos com diferentes meios suportes para crescimento bacteriano. Os filtros, denominados F1, F2 e F3, foram preenchidos com o fruto seco de bucha vegetal (Luffa cylindrica), aparas de eletroduto corrugado e brita granítica, respectivamente. A remoção de DBO5 nos filtros F1 e F2 variou entre 22 e 57%, enquanto no F3 variou entre 48 e 84%. A remoção de DQO foi entre 33 e 55% no filtro F1, 23 e 45% no F2, e 30 e 52% no F3. Com relação às eficiências de remoção de DBO5 e DQO, análise de variância revelou que não existiram diferenças significativas ao nível de 5% entre quaisquer pares de filtros estudados, demonstrando que a Luffa cylindrica pode ser utilizada como meio suporte alternativo para crescimento bacteriano em filtros anaeróbios, quando a brita ou aparas de eletroduto forem de difícil aquisição. Não foi observada degradação apreciável na bucha vegetal no período de um ano durante o qual o estudo foi desenvolvido. PALAVRAS CHAVE: Tratamento de esgoto, Filtro anaeróbio, Luffa cylindrica. ABSTRACT The objective of this study was to compare the organic matter removal efficiencies of three anaerobic filters preceded by septic tank and filled with different media for bacterial growth. The filter, named F1, F2 and F3, were filled with dry loofah sponge fruit (Luffa cylindrica), conduit chips and granite stones, respectively. BOD5 removal in F1 and F2 varied from 22 to 57%, while in F3 it varied from 48% to 84%.COD removal varied from 33 to 55% in F1, 23 to 45% in F2 and from 30 to 52% in F3, respectively. Analysis of variance applied to the collected data showed that there were no significant differences between any pair of filters, indicating that the dry loofah sponge fruit can be used as alternative bacterial support media in anaerobic filters when the granite stones or the conduit chips are of difficult acquisition. Appreciable degradation of the loofah sponge was not observed during the 1 year period in which the study was conducted. KEYWORDS: Sewage Treatment, Anaerobic filter, Luffa cylindrica.

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Avaliação da remoção de matéria orgânica de efluente de tanque sépticoutilizando filtro anaeróbico preenchido com Luffa cylindrica como meio de suporte

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Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X1 Avaliao da remoo de matria orgnica de efluente de tanque sptico utilizando filtro anaerbico preenchido com Luffa cylindrica como meio de suporte Assessment of organic matter removal from wastewater of septic tank by using anaerobic filter filled with Luffa cylindrica as support medium William vieira Fernandes Engenheiro Civil /UFPB. Mestre em Engenharia Urbana e Ambiental / UFPB. ([email protected]) Gilson Barbosa Athayde Jnior Engenheiro Civil / UFPB. Doutor em Engenharia Civil / University of Leeds Reino Unido. Professor do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade Federal da Paraba. ([email protected]) Mariana Medeiros Batista Engenheira Ambiental / UFPB. Mestranda em Engenharia Civil e Ambiental / UFPB.([email protected]) Romildo Henriques dos Anjos Jnior Graduando em Qumica / UFPB. ([email protected]) RESUMO Oobjetivodesteestudofoianalisarcomparativamenteaeficinciaderemoodematriaorgnica emtrsfiltrosanaerbiosprecedidosportanquespticoepreenchidoscomdiferentesmeios suportes para crescimento bacteriano. Os filtros, denominados F1, F2 e F3, foram preenchidos com o frutosecodebuchavegetal(Luffacylindrica),aparasdeeletrodutocorrugadoebritagrantica, respectivamente.AremoodeDBO5nosfiltrosF1eF2variouentre22e57%,enquantonoF3 variouentre48e84%.AremoodeDQO foientre33e55%nofiltroF1,23e45%noF2,e30e 52%noF3.ComrelaoseficinciasderemoodeDBO5eDQO,anlisedevarinciarevelou que no existiram diferenas significativas ao nvel de 5% entre quaisquer pares de filtros estudados, demonstrandoqueaLuffacylindricapodeserutilizadacomomeiosuportealternativopara crescimento bacteriano em filtros anaerbios, quando a brita ou aparas de eletroduto forem de difcil aquisio. No foi observada degradao aprecivel na bucha vegetal no perodo de um ano durante o qual o estudo foi desenvolvido. PALAVRAS CHAVE: Tratamento de esgoto, Filtro anaerbio, Luffa cylindrica. ABSTRACT The objective of this study was to compare the organic matter removal efficiencies of three anaerobic filters preceded by septic tank and filled with different media for bacterial growth. The filter, named F1, F2 and F3, were filled with dry loofah sponge fruit (Luffa cylindrica), conduit chips and granite stones, respectively.BOD5 removalinF1andF2variedfrom22to57%,whileinF3itvariedfrom48%to 84%.CODremovalvariedfrom33to55%inF1,23to45%inF2andfrom30to52%inF3, respectively.Analysisofvarianceappliedtothecollecteddatashowedthattherewerenosignificant differencesbetweenanypairoffilters,indicatingthatthedryloofahspongefruitcanbeusedas alternative bacterial support media in anaerobic filters when the granite stones or the conduit chips are ofdifficultacquisition.Appreciabledegradationoftheloofahspongewasnotobservedduringthe1 year period in which the study was conducted. KEYWORDS: Sewage Treatment, Anaerobic filter, Luffa cylindrica. Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X2 INTRODUO Ossistemasindividuaisdetratamento deesgotosaindasoamplamenteadotados comosoluosanitria,principalmentena periferiadosgrandescentrosurbanosonde nohredecoletoradeesgoto.Otanque spticocomumenteutilizadonessescasos, podendo,porm,causarapoluiodos recursoshdricosemfunodeonvelde tratamentoalcanadoserrelativamentebaixo. Nestasituao,ofiltroanaerbiouma alternativa que alia eficincia e baixo custo. Jordoetal.(2005)monitoraramtrs sistemas compostos por tanque sptico e filtro anaerbioereportaramqueoconjuntoque apresentou maior remoo de DBO5 foi aquele cujofiltrofoipreenchidoporanisdeplstico (68,2%), o segundo mais eficiente, aquele com ofiltropreenchidoporbrita(67,4%),eo terceiro,oconjuntocomofiltropreenchido com espuma de poliuretano (62,4%). Omaterialsuporteapresentagrande influncianaeficinciadefiltrosanaerbios, conforme relatam Picano et al. (2001). Esses autoresobservaramqueossuportesporosos (espumaecermicaporosa)retmmaior quantidadedebiomassaqueosnoporosos (PVC e tijolo refratrio). Conforme destacaram Escudietal.(2011),ousodemeiosuporte comgrandeporosidadenosleitosfixos anaerbiospodereduziroalcancedoscurtos circuitos, levando a um tratamento com melhor desempenho. EmpesquisarealizadaporShoweTay (1999),foiidentificadoqueosmateriais porososecommaiorsuperfcieespecfica erammaiseficientesqueosdesuperfcielisa edereasuperficialmenor,quando submetidosaelevadascargasorgnicas. Ainda,foiobservadoqueofiltropreenchido commaterialdetexturasuperficialporosa apresentouumbiofilmemuitomaisespessoe viscosoqueosoutros,demonstrandoamaior adesodabiomassa,queinteressantepara maior eficincia do processo. Almdisso,temsidoanalisadaa viabilidadedemateriaisorgnicoscomo suporte,aexemplodafibradecoco(LEEet al., 2007) e do bambu (TONETTI et al., 2011). Asprincipaisvantagensdessesmateriaisso a disponibilidade e o baixo custo de aquisio. Contudo,apoucadurabilidadedestesemum meioagressivo,comooesgotodomstico, pode ser um fator negativo. A bucha vegetal (Luffa cylindrica) uma planta trepadeira que produz um fruto com um sistemavascularfibroso,etemsido largamentepesquisadaemdiversasreasdo conhecimento,taiscomo:agricultura, medicina, qumica, biotecnologia e engenharia, inclusive(OBOH;ALUYOR,2009).Sua viabilidadecomomeiosuportepara crescimentobacterianotemsidoestudadaem algunssistemasdetratamentodeesgotos.A buchavegetalcomomeiosuporteapresentou eficinciaaltaemreatoresaerbios submersosdebiomassaaderida;poroutro lado,suabiodegradabilidadefoireportada comoumfatornegativo(NABIZADEHetal., 2008;XUERAN;XIA,2011).Essematerial tambmapresentouumtimodesempenho em um reator em batelada sequencial aerbio, tratandooefluentedeumreatorUASBque recebiaesgotodomstico(SOUSAetal., 2008).Noentanto,essesautoresno abordaramadurabilidadedomaterial, possivelmenteporqueaduraodo experimento foi de apenas 18 semanas.Ruz-Marnetal.(2009)compararama remoo de DBO5 entre dois reatores aerbios deleitofixo,sendoumpreenchidocompeas dePVCeooutrocombuchavegetal;o resultadofoide80%paraoprimeiroe92,5% paraosegundo.Valedestacarque,no trabalho desses autores, o ndice de vazios do reatorpreenchidocomabuchavegetalfoide 92%,oque,paraumdadovolumedereator, aumentaotempodedetenohidrulica (TDH)emcomparaocomummeiosuporte convencional;istofavoreceocontatodo esgoto com a biomassa.Emsistemasanaerbios,ousoda buchavegetalcomomeiosuportepara crescimentobacterianoproporcionouum aumentoperceptvelnaproduodemetano emrelaoaoutrosmateriais(YANGetal., 2004).Segundoosautores,ascaractersticas domaterialsuportetminflunciasignificante noresultado,indicandoqueaLuffacylindrica podeserumaalternativaeficientecomo material suporte em filtro anaerbio. Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X3 Chanakya e Khuntia (2014) compararam odesempenhodereatoresanaerbiosde biofilmepreenchidoscommateriaissuporte orgnicosesintticoserelataramque,aps 408diasdeoperaodosistema,houveuma perda de material suporte em peso de 69,6% e 93,5%nosreatorespreenchidoscomfibrade cascadecocoefibradeLuffaacutangula (bastantesemelhanteLuffacylindrica), respectivamente;ambososreatores apresentavamndicedevaziosde87,5%. Esses reatores apresentaram uma remoo de DQOentre47e60%,enquanto,nosreatores preenchidoscommateriaissintticos,essa reduofoientre60e73%.Areduona eficincia de remoo da matria orgnica dos filtrosondefoiutilizadomaterialsuporte orgnicopodeserresultadodaperdado materialsuportepordegradaoe/ou decomposio,emespecialnocasodafibra de Luffa acutangula. Nestecontexto,oobjetivodesteestudo foianalisarcomparativamenteaeficinciade remoodematriaorgnicaemfiltros anaerbios,precedidosportanquespticoe preenchidos com o fruto da Luffa cylindrica, ou bucha vegetal, aparas de eletroduto corrugado e brita grantica. MATERIAL E MTODOS FoiinstaladonaresidnciaUniversitria docampusIdaUFPB,nacidadedeJoo Pessoa-PB,umsistemadetratamentode esgoto,emescalareal,compostoportanque sptico,caixaseparadoradevazoetrs filtros anaerbios. Esse sistema foi alimentado por uma derivao dos tubos de queda de dois apartamentos(quartoebanheiro),que atendiamumapopulaotericadequatro pessoas. No houve contribuio de esgoto de pia de cozinha ou lavanderia. Foifeitoodimensionamentodotanque spticoconformeoprescritonaNBR7229 (ABNT,1993).Deacordocominformaes obtidasnolocal,onmerodeocupantesera deduaspessoasemcadaquarto,resultando numtotaldequatroocupantesatendidospelo sistemadetratamento.Foiconsideradaa edificaodotiporesidencialdepadro socioeconmicobaixo,cujacontribuiotpica de100L.hab-1.dia-1.Entretanto,comono houvecontribuiodecozinhaelavanderia, adotou-se,paraefeitodedimensionamento, umacontribuiode90L.hab-1.dia-1.Alm disso, adotou-se o intervalo de um ano para a retiradadolodo,57diasparaataxade acumulaodelododigeridoe1L.hab-1.dia-1 para a contribuio de lodo fresco. Deacordocomasconsideraes anteriores,encontrou-seumvolumetildo tanquespticode1.588L.Pormotivosde praticidade,utilizou-seumreservatrioem fibradevidroe2.000L,quecorrespondeua um volume til de 1.426 L. Acaixaseparadoradevazopossuaum primeirocompartimentodotadodeum anteparo para evitar caminhos preferenciais. A divisodavazoemtrs partesiguaisocorria medianteumconjuntodetrssifesidnticos (mesmocomprimento,materialedimetro)e submetidossmesmascondiesdecarga hidrulica(Figura1),demodoqueavazo terica era a mesma nos trs filtros. O volume da caixa separadora de vazo, de acordo com suas dimenses internas, foi calculado em 177 L,quesomadoaovolumedotanquesptico resultaem1.603L,sendo15Lacimado mnimocalculado.Comoavazoprevistaera de 360 L.dia-1, o TDH previsto inicialmente era de 4,45 dias, diminuindo ao longo do tempo de operao,medidaqueoespaoera ocupado pelo lodo acumulado. Valesalientar,ainda,queasvazes noerammanipuladas,mas,sim, espontneas,emfunodafrequnciade utilizaodasinstalaeshidrulicasdos apartamentos.Emseguida,oesgotopassavaportrs filtrosanaerbios,emparalelo,cadaumcom ummaterialsuportediferente,sendoeles: buchavegetal(F1),aparasdeeletroduto corrugado DN 20 mm (F2) e brita de 32 mm de dimetronominal(F3).AFigura2mostraem detalhe o corte transversal de um exemplar da bucha vegetal utilizada no experimento. Odimensionamentodosfiltros anaerbiosbaseou-senanormaNBR13.969 (ABNT,1997),utilizando-seosmesmos parmetrosreferentesaotanquesptico. Considerou-seoTDHrecomendadopela Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X4 norma da ABNT de 0,92 dia, correspondente vazode120L.dia-1,chegando-seaovolume tilparacadafiltrode177L.Porquestes prticas,utilizaram-setrsrecipientes cilndricosdepolietileno,cujovolumetilera de 200 L. Apsopreenchimentodosfiltroscomo material suporte (Figura 3), foi feita a medio dovolumedevaziosdecadaumdelesafim de se estimar o TDH mdio de operao. Isso foifeitomedindo-seovolumedegua necessriaparaencherosfiltrosatototal preenchimentodosvazios.Paraevitarquea buchaflutuasse,foiutilizadaatampado prprio recipiente. O volume de vazios de cada filtro encontra-se na Tabela 1. Aps a medio dos ndices de vazios, o sistema foi conectado aos banheiros da residncia. Comoobjetivodeverificarseavazo nosfiltroseraamesma,foifeitamedio desteparmetrocoletandooefluentedecada filtroemrecipientesidnticosemedindoo volumeemseguida.Foramfeitascinco mediesdevazodosfiltrosemdiferentes diasdasemana,paraobtermaior representatividade dos dados. Essas aferies foramexecutadasnumperodode10horas, entre7e17horas.Aausnciadedadosde vazonoperodonoturnoentre17horase7 horasnoprejudicaaverificaodadiviso equitativaemtrspartes,nemacomparao de eficincia entre os filtros. As coletas foram iniciadas um ms aps osistematersidoconectado.Asamostras foram coletadas sempre no incio da manh. O nmero de pontos de coleta foi iguala quatro, aseguirdiscriminados:efluentedotanque sptico (ETS), efluente do filtro F1, efluente do filtro F2 e efluente do filtro F3. Figura 1: Planta baixa e corte longitudinal do sistema de tratamento. Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X5 Figura 2: Corte transversal em um exemplar debucha vegetal. Figura 3: Filtros preenchidos com bucha vegetal (esquerda), eletroduto corrugado(centro) e pedra britada (direita). Tabela 1: ndice de vazios e TDH estimado dos filtros anaerbios. Filtro anaerbioVolume de vazios (L) ndice de vazios (%) TDH estimado (dias) F1 (bucha)175,087,51,46 F2 (eletroduto)155,577,81,30 F3 (brita)85,042,50,71 Acoletadoefluentedosfiltrosfoifeita comoauxliodeumbquerdeplstico,por meio de uma derivao na tubulao de sada dos mesmos. A amostra do efluente do tanque spticoeracoletadanaentradadacaixa divisora de vazo. Osrecipientesutilizadospara acondicionarasamostraseramdevidamente limpos e possuam volume de 2 L. Aps serem preenchidos,eramlevadosimediatamenteao LaboratriodeSaneamentodaUFPB,onde realizavam-seasanlises.Quandoistono erapossvel,asamostraserampreservadas embaixatemperatura(4C, aproximadamente). Asvariveisavaliadasforam:pHe temperatura,comfrequnciasemanal; alcalinidade,DBO5eDQOcomfrequncia mensal.Osmtodosanalticosutilizados seguiramasrecomendaesdescritasno StandardMethodsfortheExaminationof Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X6 WaterandWastewater(APHA,AWWA,WEF, 1998). Osdadoscoletadosparaavazoe parmetrosanalticosforamanalisados atravs de anlise de varincia de acordo com omtodogrficoGT-2(SOKALeROHLF, 2012),paracomparaosimultneade diversasmdias,aonveldesignificnciade 5%.Nesteprocedimento,osintervalosque nosesobrepemapresentammdias estatisticamente diferentes entre si. Nohouvecoletadeamostrasno perodocorrespondentesfriasestudantis, no qual a residncia universitria esteve pouco habitada,nohavendotambmnenhuma contribuio de esgoto representativa para que pudessem ser feitas coletas. RESULTADOS E DISCUSSO Medies de Vazo Combasenosdadoscoletados,foi calculadaavazomdiaemcadaumdos filtros, chegando-se ao resultado observado na Tabela2.Pode-seobservarqueavazo mdiatotalaferidaresultouem596,6L.dia-1, ouseja,65,7%maiorqueade dimensionamento(360L.dia-1).Essa subestimaodavazonoprejudicaa comparaoentreosmesmos,umavezque ocorreuparaostrsfiltros,apesardepoder interferir no desempenho dos mesmos. Submetendo-seosdadosdevazoa anlise de varincia, pelo mtodo grfico GT-2 eparaumnveldesignificnciade5%, obteve-seoresultadoapresentadonaFigura 4.Verifica-sequeamdiadosvaloresde vazonosfiltrosnoapresentoudiferena significativa,constatandoqueosistemade distribuiodevazofuncionou adequadamente. FoicalculadooTDHdeoperao (considerando-seovolumetil)paraavazo mdiatotaldeoperao,chegando-seaos valoresdaTabela3,naqualseconsideroua vazo nos filtros igual ao total dividido por trs. Convmobservarqueondicede vaziosdofiltropreenchidocombucha(F1) coincidiucomoreportadoporChanakyae Khuntia(2014),queutilizaramLuffa acutangulacomomeiosuportepara crescimentobacteriano.Percebe-sequeo TDH de operao em todos os filtros foi menor que0,92dias,hipteseprevistanaNBR 13969(ABNT,1997)econsideradano dimensionamentodosfiltrosnestetrabalho. Decorrente desses ndices de vazio, o TDH de operaodosfiltrosF1eF2foi, aproximadamente, o dobro do F3. Tabela 2: Vazo mdia nos filtros nos dias de medio. Data Vazo mdia (l.dia-1) Vazo mdia total (L.dia-1) F1 (bucha)F2 (eletroduto)F3 (brita) 3/6/2011158,8207,0200,9566,7 21/6/2011211,6229,3206,3647,2 20/7/2011232,3222,7186,7641,7 17/10/2011183,8177,8192,4554,0 20/10/2011232,1154,3186,8573,2 Mdia203,7198,2194,6596,6 Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X7 Figura 4: Mdia e limites de confiana do mtodo GT-2 (ANOVA)para a vazo nos filtros. Tabela 3: Tempo de deteno hidrulica para a vazo mdia de operao. DispositivoVol. til (L)ndice de vazios (%)TDH de operao (dias) TS+Caixa divisora de vazo1603-2,7 F1 (bucha)175,087,5%0,9 F2 (eletroduto)155,577,8%0,8 F3 (brita)85,042,5%0,4 Parmetros de Anlise OsvaloresdetemperaturaepHdo efluente,aolongodoperododeestudo,so apresentadosnasFiguras5e6, respectivamente.Valesalientarquea temperaturanoefluentedosfiltros,em nenhummomento,foiinferiora23C,oque era esperado devido ao clima da regio. Isto benficoparaaviabilidadeeeficinciado sistema,umavezquetemperaturasbaixas afetamnegativamenteodesempenhode reatoresanaerbios.ComrelaoaopH,em todosospontosamostrados,osvaloresse mantiveramnafaixaentre6,0e8,3, recomendadanaliteratura(CHERNICHARO, 2007)comoadequadaaosprocessosde tratamento anaerbio.OsdadosdepHforamsubmetidosa um tratamento estatstico utilizando anlise de varincia para um nvel de significncia de 5%, obtendo-seoresultadomostradonaFigura7. Pode-seconcluirquenohdiferena significativaentreasmdiasdepHparaos filtrosemestudo.Poroutrolado,existiu diferenasignificativaentreasmdiasdepH do ETS e do F1. NaFigura8,observa-seo comportamentotemporaldaalcalinidadenos pontosdeestudo,enquantonaFigura9est ilustradoumtratamentoestatsticodeste mesmoparmetroutilizandoanlisede varincia(ANOVA:Fatornico)paraumnvel de significncia de 5%. possvel verificar que nohdiferenaacentuadadosdadosde alcalinidadenospontosdeanlise,assim comoconcluirqueosfiltrospossuam resistnciacontrapossveisvariaesdepH, conformeprevistonaliteratura. Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X8 Figura 5: Valores de temperatura do efluente nos pontos de estudo. Figura 6: Valores de pH do efluente nos pontos de estudo. Figura 7: Mdia e limites de confiana do mtodo GT-2 (ANOVA) para pH. Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X9 Figura 8: Valores de alcalinidade do efluente nos pontos de estudo. Figura 9: Mdia e limites de confiana do mtodo GT-2 (ANOVA) para alcalinidade. Asrietemporaldosdadosrelativos DBO5encontra-senaFigura10,naqualse observaqueopontoF1apresentouumvalor maiornasduasprimeirasanlises;maior, inclusive,quenoETS.Istopodeterocorrido porumapossveldegradaodomateriale consequenteliberaodematriaorgnica, fatoesterelatadoporChanakyaeKhuntia (2014)emtrabalhosemelhante.Porm,a partirdaterceira anlise,o comportamento do F1comrelaoDBO5foisemelhanteaos outrosfiltros.Observa-seque,nasltimas coletas,asdiferenasentreosvaloresda DBO5 doETS e de cadaum dos filtros F1, F2 eF3forammaioresquenoincio,indicando umamelhoranofuncionamentodosistema anaerbiodepoisdefinalizadaaetapade partida. AeficinciaderemoodaDBO5dos filtros foi calculada desconsiderando-se as trs primeiras anlises correspondentes etapa de partidadosreatores.Submetendoosdadosa um tratamento estatstico, utilizando anlise de varincia para um nvel de significncia de 5%, obteve-seoresultadoapresentadonaFigura 11.Percebe-sequenohdiferena significativanaremoodeDBO5entreos diversosfiltros.Issopermiteconcluirqueos valoresmaioresdoTDHdosfiltrosF1eF2 no corresponderam, necessariamente, a uma maioreficincia,sugerindoqueobiofilmefoi maiseficientenoF3.NospontosF1eF2,a remoodeDBO5foientre22e57%, enquantonoF3foientre48e84%. Comparandoesseresultadocomoobtidopor Jordoetal.(2005),percebe-sequea eficinciadosfiltrosF1eF2foiinferior, enquantoaremoodeDBO5nofiltroF3foi prximadosresultadosobtidospelosautores mencionados.Aspossveiscausasparatal Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X10 situaosodiferentesparacadaumdos pontos, pois, no caso do filtro F1, isso pode ter ocorridopordegradaodoprpriomaterial suporte,conformejdiscutidoanteriormente. Enquantoque,nofiltroF2,essareduzida eficinciapodesercausadaporperdade biomassa,umavezqueomeiosuportede PVCapresentaumasuperfcielisa.O problemadadificuldadederetenode biomassapormeiosuportedePVCfoi observado por Picano et al. (2001). Na Figura 12, podem ser observados os valoresdeDQOparaospontosemestudo. Durante o perodo de partida do reator, no foi feitaanlisedesseparmetro.Foicalculadoo percentualderemoodeDQO,resultando entre 33 e 55% no filtro F1, 23 e 45% no F2, e 30 e 52% no F3. Esse resultado foi submetido aumtratamentoestatsticoutilizandoanlise devarinciaparaumnveldesignificnciade 5%.Observa-senaFigura13quenoh diferenasignificativanospercentuaisde remoo de DQO entre os filtros.importantelembrarque,noestudo feitoporChanakyaeKhuntia(2014),a degradao da Luffa acutangula, meio suporte similarbuchavegetal,foide93,5%,assim comoataxaderemoodeDQOficouentre 47e60%.Portanto,aeficinciadofiltroF1, preenchidocomabuchavegetal,semostrou equivalente obtida pelosautores citados. Ao finaldoperododeumano,foifeitoo esvaziamentototaldosfiltroseverificou-se, visualmente,quenohouvedegradao apreciveldabuchavegetaldofiltroF1, conforme Figura 14. Figura 10: Comportamento temporal dos valores da DBO5. Figura 11: Mdia e limites de confiana do mtodo GT-2 (ANOVA) para remoo de DBO5. Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X11 Figura 12: Comportamento temporal dos dados de DQO. Figura 13: Mdia e limites de confiana do mtodo GT-2 (ANOVA) para remoo de DQO. Figura 14: Exemplares de bucha vegetal aps 1 ano de estudo. Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X12 ComomaterialsuportedofiltroF1era orgnico,esperava-seumagrande degradaodomaterialduranteoperodode estudo,oquenoocorreu.Nesteaspecto,a Luffacylindricamostrou-semaisadequadado queaLuffaacutangula,estudadapor ChanakyaeKhuntia(2014),queapresentou apreciveldegradaoem408diasdiade operao.importantedestacar,noentanto, queoperododeoperaodopresente trabalhocomaLuffacylindricafoilevemente inferior (361 dias).Almdaboaresistnciadegradao dabuchavegetal,aeficinciaderemoode matriaorgnicadofiltropreenchidocoma Luffacylindricasemostrouequivalentedos filtros que utilizaram materiais convencionais. importantedestacarqueaeficincia deremoodeDQOfoisuperioreficincia deremoodeDBO5nopontoF1,oque algo inesperado, uma vez que o tratamento do efluentebiolgico.Umaexplicaopara esseproblemapodeserofatodequeoteste utilizadoparamediodaDBO5sujeitoa imprecises,poisdependedaadaptaodos organismosdecompositoresaodespejoaser tratado (CHERNICHARO, 2007). Duranteoperododeestudo,foram observadas10ocorrnciasdecolmataodo filtroF3,tendosidoefetuadaadescargade fundoesvaziando-separcialmente,para desobstruodoleito,semperdaaprecivel debiomassa.Nosdemaisfiltros,nohouve episdios de colmatao, mostrando mais uma vantagemdaLuffacylindricacomomeio suporteparafiltrosanaerbios.Ano ocorrnciadecolmataonosfiltrosF1eF2 estrelacionadaaoselevadosndicesde vaziodomeiosuportedessesfiltrosem relao ao do F3. CONCLUSO Constatou-sequenohdiferena significativadeeficinciaderemoode matriaorgnicaentreosfiltrospreenchidos comostrsmateriaissuportes.Portanto,do pontodevistadaremoodamatria orgnica,pode-seafirmarqueostrs materiaissoequivalentes.Comrelaoao quesito de colmatao, tanto a Luffa cylindrica comoasaparasdeeletrodutocorrugadose apresentaramcomcomportamentovantajoso emrelaobrita,fatoestepossivelmente relacionadoaosndicesdevaziodosmeios suportes. Ento,emlocalidadesondenoexista pedrabritada,ousuaaquisioseja economicamenteinvivel,abuchavegetal podeserutilizadacomomeiosuportesem perdadeeficinciaecomoperaofacilitada. A sua substituio da pedra britada pela bucha vegetaloupelasaparasdeeletroduto corrugadopermanecesendointeressante, levandoemconsideraoapreservao ambiental,jqueaextraodesterecurso naturalnorenovvel(brita)implicaemforte degradao do meio ambiente.Umasugestoparatrabalhosfuturos acomparaodadurabilidadeedocustoda buchavegetalemrelaoaoutrosmateriais de suporte convencionais. REFERNCIAS AmericanPublicHealthAssociation,American WaterWorksAssociation,WaterEnvironment Federation.StandardMethodsforthe ExaminationofWaterandWastewater.20.ed. Washington, 1998. 2671 p. ASSOCIAOBRASILEIRADENORMAS TCNICAS.NBR7229:Projeto,construoe operaodesistemasdetanquesspticos.Riode Janeiro, 1993. 15 p. _______.NBR13969:TanquesSpticos UnidadesdeTratamentoComplementare DisposioFinaldosEfluentesLquidosProjeto, Construo e Operao. Rio de Janeiro, 1997. 60 p. CHANAKYA,H.N.;KHUNTIA,H.K.Treatmentof graywaterusinganaerobicbiofilmscreatedon syntheticandnaturalfibers.ProcessSafetyand Environmental Protection, v. 92, n. 2, p. 186-192, March 2014. CHERNICCHARO,C.A.L.Princpiosdo tratamentobiolgicodeguasresidurias.v.5: reatoresanaerbios.2.ed.BeloHorizonte: Departamento de Engenharia Sanitria e Ambiental Revista Eletrnica de Gesto e Tecnologias Ambientais (GESTA) GESTA, v. 3, n. 1 Fernandes et al., p. 1-13, 2015 ISSN: 2317-563X13 Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. 380 p. ESCUDI,R.;CRESSON,R.;DELGENS,J.P.; BERNET,N.Controlofstart-upandoperationof anaerobicbiofilmreactors: anoverviewof15years ofresearch.WaterResearch,v.45,n.1,p.1-10, January 2011. JORDO,E.P.;AVILA,R.O.;JUNIOR,I.V.; AZEVEDO,J.P.S.Desempenhodefiltros anaerbiossegundodiferentesmeiossuportee alturasdepercolao.In:CONGRESSO BRASILEIRODEENGENHARIASANITRIAE AMBIENTAL,23.,2005,CampoGrande.Anais CampoGrande:AssociaoBrasileirade Engenharia Sanitria e Ambiental, 2005. LEE,S.;LEE,H;LEE,S;CHITAPORNPAN,S.; CHIEMCHAISRI,C.;POLPRASERT,C.;AHN,K. Mediaconfigurationandrecirculationofupflow anaerobicfloatingfilterforpiggerywastewater treatment.KoreanJournalofChemical Engineering,v.24,n.6,p.980-988,November 2007. NABIZADEH, R.; NADDAFI, K.; MESDAGHINIA, A.; NAFEZ, A. H. Feasibility study of organic matter and ammoniumremovalusingloofaspongeasa supportingmediuminanaeratedsubmergedfixed-filmreactor(ASFFR).ElectronicJournalof Biotechnology,PontciaUniversidadCatlicade Valparaso, Chile, v. 11, n. 4, p. 8, 2008. OBOH,I.O.;ALUYOR,E.O.Luffacylindrica-an emergingcashcrop.AfricanJournalof Agricultural Research, v. 4, n. 8, p. 684-688, 2009. PICANO,P.A.,VALLERO,G.V.M.,GIANOTTI, P.E., ZAIAT, M., BLUNDI, E.C. Influence of porosity andcompositionofsupportsonthemethanogenic biofilmcharacteristicsdevelopedinafixedbed anaerobicreactor.WaterScienceand Technology, V. 44, n. 4, p. 197-204. 2001. RUZ-MARN,A.;CAMPOS-GARCIA,S;ZAVALA-LORIA,J;SOLANA,F;CANEDO-LOPEZ, YUNUEN. Assessment of luffa cylindrica as support inbiofilmsreactorsforthebiologicaltreatmentof domesticwastewater.WaterAirSoilPollution, v.199, n. 1-4, p.13-21, September 2009. SHOW,KUAN-YEOW;TAY,JOO-HWA.Influence ofsupportmediaonbiomassgrowthandretention in anaerobic filters. Water Resources, v. 33, n. 6, p. 1471-1481, April 1999. SOKAL,R.R.;ROHLF,F.J.Biometry:the principles and practice of statistics in biological research.4.ed.NewYork:W.H.Freeman,2012. 937 p. SOUSA,J.T.;HENRIQUE,I.N.;OLIVEIRA,R.; LOPES,W.S.;LEITE,V.D.Nitrificationina submergedattachedgrowthbioreactorusingluffa cylindricaassolidsubstrate.AfricanJournalof Biotechnology,v.7,n.15,p.2702-2706,August 2008. TONETTI,A.L.;CORAUCCIFILHO,B.; GUIMARES,J.R.;CRUZ,L.M.O.;NAKAMURA, M.S.Avaliaodapartidaeoperaodefiltros anaerbios tendo bambu como material de recheio. EngenhariaSanitriaeAmbiental,v.16,n.1,p. 11-16, jan./mar. 2011. XUERAN,J.;XIA,Z.Applicationanddevelopment ofLuffacalindricalasbio-carrierinwastewater treatment. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICTECHNOLOGYANDCIVIL ENGINEERING(ICETCE),2011,Lushan. ProceedingsLushan:InstituteofElectricaland Electronics Engineers, 2011. YANG,Y.;TADA,C.;MIAH,M.S.;TSUKAHARA, K.;YAGISHITA,T.;SAWAYAMA,S.Influenceof bedmaterialsonmethanogeniccharacteristicsand immobilizedmicrobesinanaerobicdigester. Materials Science and Engineering, v. 24, n. 3, p. 413-419, April 2004.