Estudo cinético da remoção de matéria orgânica de águas residuárias da suinocultura em sistemas alagados construídos cultivados com diferentes espécies de vegetais Kinetic study of organic matter removal from swine wastewaters treated in constructed wetlands cultivated with different species of plants

Com a realização deste estudo, teve-se o objetivo de obter valores dos coeficientes de remoção da matéria orgânica de águas residuárias da suinocultura (ARS), quando em tratamento em sistemas alagados, construídos (SACs) e cultivados com diferentes espécies vegetais e em condições climáticas tropicais. Em tanques de 24,0 x 1,1 x 0,7 m, impermeabilizados com lona de PVC e preenchidos com uma camada de 0,4 m de brita zero (altura útil), foram plantados taboa (SAC1), tripa-de-sapo (SAC2) e capim-tifton 85 (SAC3). No SAC4 (multivegetado), foi plantado, no primeiro terço, tripa-de-sapo; no segundo terço, taboa, e no último terço, capim-tifton 85. A ARS foi previamente tratada em filtros orgânicos constituídos por bagaço de cana-de-açúcar, sendo aplicada numa vazão de 0,8 m³ d-1, o que correspondeu a um tempo de retenção hidráulica (TRH) aproximado de 6,4 dias. Coletaram-se amostras da água residuária nos pontos 0 (entrada), 4; 8; 12; 16; 20 e 24 m (saída) de cada SAC. Nas amostras coletadas, foram analisadas as concentrações de DQO, sendo os valores utilizados para a obtenção dos parâmetros cinéticos aparentes. Não houve diferença (p>0,05) entre os SACs, na capacidade do sistema em remover DQO; entretanto, a época do ano teve influência na dinâmica da remoção de matéria orgânica nos sistemas. Os valores do coeficiente cinético aparente k v' ficaram entre 0,94 e 1,52 d-1 no cultivo, no período de verão. Já no período de outono/inverno, o coeficiente k v' apresentou valores menores, entre 0,88 e 1,07 d-1.The objective of this study was obtain the coefficients of organic matter removal in constructed wetlands (CWs) cultivated with different plant species, in tropical climatic conditions, when used in swine wastewater treatment. In tanks of 24.0 m x 1.1 m x 0.7 m, sealed with PVC canvas, filled with a layer (0.4 m of depth) of fine gravel were planted cattail (CW1), alligator weed (CW2) and tifton 85 bermudagrass (CW3). In CW4, was planted, on the 1st third, alligator weed; on the 2nd third, cattail and in the last third, tifton 85 bermudagrass. The swine wastewater, previously treated by organic filters made of bagasse from sugar cane, was applied at rate of 0.8 m³ d-1in CWs, which corresponded to a hydraulic retention time (HRT) of 6.4 days, approximately. Wastewater samples were collected in sections 0 (entry), 4; 8; 12; 16; 20 and 24 m (output) of each CW. In the samples collected were analyzed the concentrations of COD and the obtained values were used to adjust apparent kinetic parameters. There was no difference (p>0.05) among the CWs, in respect the COD removal, however the year season influenced the dynamics of organic matter removal in CWs performance. The values of the parameter k v' were, during the summer, between 0.94 and 1.52 d-1. During the autumn/winter season, the k v' coefficient showed lower values, between 0.88 and 1.07 d-1

Influência da espécie vegetal cultivada nas condições redox de sistemas alagados construídos

Em vista da escassez de informações sobre a influência de diferentes macrófitas nas condições ambientais de Sistemas Alagados Construídos (SACs), monitorou-se o potencial redox (Eh) da água residuária da suinocultura (ARS) em tratamento, em 5 SACs, com dimensões de 24,0 m x 1,1 m x 0,70 m. A ARS, previamente tratada em filtros, foi aplicada numa vazão de 0,8 m³ d-1, com tempo de residência aproximado de 4,8 d. Nos SAC1, SAC2 e SAC3 foram plantados, respectivamente, taboa (Typha latifolia L.), alternanthera (Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb) e capim tifton-85 (Cynodon dactylon Pers.); no SAC4 foi plantado, no primeiro terço do tanque, alternanthera, no segundo terço, taboa e no terceiro terço, capim tifton-85. No SAC5, nada foi plantado. Coletaram-se amostras do afluente luente dos filtros e nos pontos de coleta posicionados a 4; 8; 12; 16; 20 e 24 m (saída) de cada SAC. Os valores de Eh nos afluentes dos SACs variaram entre -18 e -152 mV, entretanto, houve predomínio de condições anóxicas/aeróbias, geralmente a partir de 4 m nos sistemas. Os efluentes dos SACs apresentaram potencial redox que variou de 53 a 226 mV. Houve tendência de mais rápida oxigenação das águas residuárias no SAC1, cultivado com a taboa e, a partir de 12 m de percurso, a condição redox do meio foi semelhante em todos os SACs

Tifton grass yield on constructed wetland used for swine wastewater treatment

It is the purpose of this study to evaluate the agronomic behavior and yield of the Tifton 85 grass (Cynodon dactylon Pers), when used in the treatment of swine wastewater (SW) with constructed wetland systems (CWs). For this purpose, five tanks were built measuring 24 x 1.1 x 0.7 m, damp-sealed with PVC canvas and filled with 0.4 m crushed stone. In two of these tanks, Tifton grass was cultivated: one of the tanks (CW 3) contained the grass, and in the other (CW4) the grass was only cultivated in the final third part of the tanks, being preceded by Alternanthera (Althernanthera philoxeroides) and cattail (Thypha latifolia L.). The SW was previously treated by means of a filtration process that consists of 0.7 m - high organic filters; the filtering beds were made of chopped sugarcane bagasse. The filter effluents were applied to CWs at a 0.8 m³ d-1 flow rate, corresponding to a hydraulic detention time of about 4.8 days. During the experimental period, three cuttings were done in CWs plants in order to evaluate the dry matter yield and the nutrient extraction capacity. All plants showed satisfactory performance in dry mass yield (86.3 and 65.3 t ha-1, in CW3 and CW4 respectively) and nutrient extraction, as well as in dry matter yield. Except for the case of Zn, the cultivation of other vegetable species in the same tank did not alter the capacity of the Tifton 85 grass extraction of the SW macro and micronutrients removal

Efeito da aplicação de águas residuárias de suinocultura sobre a produção do milho para silagem Effect of swine wastewater application on corn production for silage

Este trabalho foi conduzido com o objetivo de se avaliar o efeito da aplicação de quatro lâminas de água e águas residuárias de suinocultura, bruta e peneirada, sobre os componentes de produção da cultura do milho (Zea mays L.) para silagem. Foram instalados 24 lisímetros de percolação, sendo que em 8 deles se aplicou água (A), em 8 água residuária bruta (ARB) e nos demais água residuária peneirada (ARP). As lâminas aplicadas correspondiam a 0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 ET0. A colheita foi realizada 140 dias após o plantio, quando se avaliaram os componentes de produção: altura de plantas, peso, altura, produtividade e índice de espigas e produtividade de matéria verde. As produtividades médias de matéria verde nos tratamentos com ARB e ARP foram equivalente a 45 e 46 t ha-1, cerca de 51 e 52% superiores à testemunha, respectivamente. A aplicação das águas residuárias de suinocultura aumentou significativamente os valores de altura de plantas, índice de espigas, altura de espigas e peso de espigas. Em geral, o peneiramento das águas residuárias e as diferentes lâminas aplicadas não afetaram os parâmetros de produção do milho para silagem.<br>This work was carried out with the objective of evaluating the effect of four depths of water and swine wastewater-gross and after sieving, on production of corn (Zea mays, L.) for silage. Water was applied in eight lysimeters, in other eight gross swine wastewater (ARB) was applied and the sieved pig wastewater (ARP) on the other eight. The depths applied corresponded to 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 times of the reference evapotranspiration. The production components, height of the plants, height of spikes, spike index, productivity of spikes and productivity of green matter were evaluated 140 days after sowing. The mean productivities of green matter in the treatments with ARB and ARP were equivalent to 45 and 46 t ha-1, corresponding to, respectively, 51 and 52% higher than the productivity in the water treatment. The application of swine wastewater increased the height of plants, spike index, height of spikes and weight of spikes. In general, the sieving of swine wastewater and the water depth did not affect the production components of the silage corn

Demanda de irrigação da cultura da uva na Bacia do Rio São Francisco Irrigation demand for grape crop in San Francisco River Basin

Visando subsidiar o planejamento de projetos agrícolas para o dimensionamento de projetos de irrigação e a gestão de recursos hídricos, estimou-se e se espacializou a demanda de irrigação da videira (Vitis vinifera L.), cv. Itália, na bacia do Rio São Francisco. Utilizaram-se séries históricas de dados de 81 estações climáticas distribuídas na bacia. Para cada estação calculou-se os valores, máximos diários e o total anual, da evapotranspiração de referência (ETo), da evapotranspiração da cultura (ETc), da demanda suplementar da cultura e da demanda suplementar de irrigação (este com eficiência de 70%). Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que: (a) a ETc máxima diária variou, em grande parte da bacia, de 4,5 a 5,7 mm d-1, tendo média anual de 943 mm; (b) em média, a demanda anual suplementar da cultura foi 839,5 mm, equivalente a 103,5 mm inferior à ETc; (c) o fato do sistema funcionar com 70% de eficiência, em vez de 90%, implica em acréscimo estimado de 18.808.755 m³ de água por ano, somente nas microrregiões de Juazeiro, BA e Petrolina, PE.<br>The irrigation water demand of the grapevine (Vitis vinifera L.) cv. Italy was estimated and spatialized in San Francisco River Basin, in order to subsidize the agricultural project planning and water resource management. Historical data series relative to 81 climatic stations distributed throughout the basin were used. The maximum daily values and the annual total values of the reference evapotranspiration (ETo), crop evapotranspiration (ETc), supplementary demand of the crop and the supplementary irrigation demand (70% efficiency) were calculated for each station. According to the results, the following conclusions were drawn: (a) in a large area of the basin, the maximum daily ETc varied from 4.5 to 5.7 mm d-1, with an annual mean of 943 mm; (b) the supplementary annual demand of the crop averaged 839.5 mm, corresponding to 103.5 mm less than ETc; and (c) the irrigation system operating with 70% efficiency instead of 90% implies an increment of 18,808,755 m³ water per year only in the microregions of Juazeiro, BA and Petrolina, PE

Potencial agroclimático para a cultura da acerola no Estado de Minas Gerais Agroclimatic potential for the West Indian Cherry cropping in the State of Minas Gerais

Objetivou-se realizar o zoneamento agroclimático do Estado de Minas Gerais, visando dar subsídios à seleção de locais para a implantação da cultura da acerola (Malpighia glabra L.). Utilizaram-se dados de temperatura média e precipitação de 110 estações meteorológicas de Minas Gerais e de Estados circunvizinhos; com base nesses dados calculou-se o índice de umidade de Thornthwaite & Mather para uma capacidade de armazenamento de água no solo de 125 mm. Elaboraram-se mapas de aptidão térmica e hídrica, a partir da temperatura média e do índice de umidade, para essa cultura, com a sobreposição dos mapas, obteve-se o mapa de aptidão agroclimática do Estado para a cultura da acerola. Cerca de 12,6% do território de Minas Gerais, região sul, e uma pequena parte da região central, são inaptos para o cultivo da aceroleira, devido à ocorrência de baixas temperaturas. Em 55,8% do Estado observam-se condições favoráveis para o cultivo da aceroleira enquanto em 4,5% as condições são regulares. Áreas com aptidão restrita compreendem 27% do Estado, sendo que em 18% o cultivo é recomendado somente com o emprego de irrigação, devido à restrição hídrica, enquanto nos outros 9% o cultivo é limitado pelo excedente hídrico.<br>This study aimed to accomplish the agroclimatic zoning of Minas Gerais State, in order to provide subsidies for selection of areas for implantation of the West Indian Cherry (Malpighia glabra L.) crop. The average temperature and precipitation data relative to 110 meteorological stations located in Minas Gerais and surrounding states were used. Based on these data, the moisture index by Thornthwaite & Mather for a soil water storage capacity of 125 mm was calculated. The thermal and hydric aptitude maps were drawn for the crop from the average temperature and moisture index. The State agroclimatic aptitude map was obtained by superposing these maps. It was found that only 12.6% of the state territory, south region and a small portion of the central region are inapt for the cultivation of the West Indian Cherry, because of low temperatures in this region. Favorable conditions for this crop are found in 55.6% of the State area, whereas 4.5% show regular conditons. The areas showing regular aptitude occupy 27% of the state territory, but the crop is only recommended with irrigation for 18% from this total, because of water restriction, whereas it is restrained by excess water in the remaining 9% areas