UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADE CATARATAS FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

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1 UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADE CATARATAS FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL USO DE LEITOS CULTIVADOS COM MACRÓFITAS NO ESTUDO DA EFICIÊNCIA DO TRATAMENTO DE ÁGUAS CINZA SHEILA SACCON Foz do Iguaçu - PR 2009

2 I SHEILA SACCON USO DE LEITOS CULTIVADOS COM MACRÓFITAS NO ESTUDO DA EFICIÊNCIA DO TRATAMENTO DE ÁGUAS CINZA Trabalho Final de Graduação apresentado à banca examinadora da Faculdade Dinâmica de Cataratas UDC, como requisito parcial para obtenção de grau de Engenheiro Ambiental. Orientadora: MSc. Adriana Maria Meneghetti Foz do Iguaçu PR 2009

3 II TERMO DE APROVAÇÃO UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS USO DE LEITOS CULTIVADOS COM MACRÓFITAS NO ESTUDO DA EFICIÊNCIA DO TRATAMENTO DE ÁGUAS CINZA TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE BACHAREL EM ENGENHARIA AMBIENTAL Aluna: Sheila Saccon Orientadora: Profª. MSc. Adriana Maria Meneghetti Conceito Final Banca Examinadora: Prof. MSc. Rodrigo Augusto Pelissari Profª. MSc. Marlene Cristina de Oliveira Laurindo Foz do Iguaçu, 16 de novembro de 2009.

4 III Dedico este trabalho a minha família e a todas as pessoas que me apoiaram em mais este desafio.

5 IV AGRADECIMENTOS Aos meus pais, por acreditarem em mim, dando incentivo e apoio nos bons momentos que passei e principalmente nos difíceis momentos em que tive que enfrentar. A meu irmão, que me deu suporte para enfrentar os desafios da vida. A meus familiares que de alguma forma influenciaram no alcance de meus objetivos. Agradeço em especial à professora Adriana Maria Meneghetti pela orientação, compreensão, generosidade e dedicação fornecida no decorrer desta pesquisa, por ser mestre culta no assunto. As grandes amigas Andréia, Andressa e Rubyane pelo companheirismo e pelos inesquecíveis momentos de convivência. Aos colegas, pela compreensão e troca de experiências durante esses cinco anos, que jamais serão esquecidos. Agradeço aos meus professores que estiveram ao longo deste caminho, passando seus ensinamentos e suas experiências para nossa formação. Aos auxílios laboratoriais de Ronaldo e Clóvis para a realização deste trabalho. E acima de tudo a Deus por ter me dado coragem e força de vencer para enfrentar os desafios que a vida nos trava todos os dias, e também a Nossa Senhora Aparecida, que sempre iluminou a minha caminhada e me fez mais forte a cada novo obstáculo. A todos que contribuíram de alguma forma para a conclusão deste trabalho, meu muito obrigado.

6 V Quando uma criatura humana desperta para um grande sonho e sobre ele lança toda a força de sua alma, todo o universo conspira a seu favor. Goethe

7 VI SUMÁRIO Página RESUMO... 9 ABSTRACT INTRODUÇÃO Objetivos Objetivo Geral Objetivo Específico REFERENCIAL TEÓRICO O consumo pela água O reuso da água O reuso das águas cinza Leitos cultivados - Constructed wetlands Componentes de leitos cultivados construídos Material Filtrante Seleção de macrófitas aquáticas para o tratamento de efluentes Alface d'água (Pistia stratiotes) Microorganismos Tempo de residência hidráulica MATERIAL E MÉTODOS Local de estudo Dispositivo de saída Esquema do sistema de tratamento Meio filtrante Plantas A água cinza empregada no sistema Adaptação da espécie Tempo de residência Análises físico-químicas das águas cinza Análises microbiológicas das águas cinza Características das plantas RESULTADOS E DISCUSSÃO Características físico-químicas e microbiológicas da água cinza Temperatura e ph Sólidos Sedimentáveis e Turbidez Demanda Química e Bioquímica de Oxigênio Nitrogênio Orgânico e Amoniacal Fósforo Total Análises microbiológicas Bactérias heterotróficas Coliformes totais Desempenho das macrófitas nos leitos cultivados CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXO Anexo

8 VII LISTA DE TABELAS Página Tabela 1: Diluições das águas cinzas Tabela 2: Características físico-químicas e microbiológicas da água cinza bruta, comparada aos 7 dias de detenção do sistema Tabela 3: Características químicas e microbiológicas da água cinza bruta comparada aos 14 dias de detenção do sistema Tabela 4: Valores do ph da água cinza bruta e após passar pelos leitos, com um tempo de detenção de 7 e 14 dias, e porcentagem de redução Tabela 5: Valores da turbidez da água cinza bruta, e após passar pelos leitos, com um tempo de detenção de 7 e 14 dias, e porcentagem de redução Tabela 6: Valores de DQO (mg L -1 ) da água cinza bruta, e após passar pelos leitos, com um tempo de detenção de 7 e 14 dias, e porcentagem de redução Tabela 7: Valores de DBO 5 (mg L -1 ) da água cinza bruta, e após passar pelos leitos, com um tempo de detenção de 7 e 14 dias, e porcentagem de redução Tabela 8: Valores dos teores de NTK (mg L -1 ) da água cinza bruta, e após passar pelos leitos, com um tempo de detenção de 7 e 14 dias, e porcentagem de redução Tabela 9: Valores dos teores de Fósforo total (mg L -1 ) da água cinza bruta, e após passar pelos leitos, com um tempo de detenção de 7 e 14 dias, e porcentagem de redução Tabela 10: Número de bactérias heterotróficas expresso em unidades formadoras de colônias por ml (UFC ml -1 ) da água cinza bruta, e após passar pelos leitos, com um tempo de detenção de 7 e 14 dias, e porcentagem de redução... 67

9 VIII LISTA DE FIGURAS Página Figura 1: Diferentes tipos de escoamento utilizados em leitos artificiais de macrófitas Figura 2: Macrófita aquática utilizada para o tratamento do efluente Figura 3: Vista geral das caixas usadas no experimento Figura 4: Leito construído de caixa de fibra Figura 5: Tubulação inferior de saída do efluente Figura 6: Esquema do sistema, planta baixa, elevação e detalhamento Figura 7: Fundo da caixa preenchida com brita nº Figura 8: Revestimento com a manta bidim Figura 9: Camada de areia utilizada Figura 10: Local onde foram coletadas as plantas Figura 11: Coleta das plantas Figura 12: Aspecto visual das plantas durante o experimento Figura 13: Leito A 3 - espécies que sofreram e se recuperaram posteriormente Figura 14: Vista do leito A T Figura 15: Vista do leito A Figura 16: Vista do leito A Figura 17: Vista do leito A

10 9 SACCON, Sheila. Uso de leitos cultivados com macrófitas no estudo da eficiência do tratamento de águas cinza. Foz do Iguaçu, Trabalho Final de Graduação (Bacharelado em Engenharia Ambiental) - Faculdade Dinâmica de Cataratas. RESUMO O presente trabalho teve como objetivo avaliar a potencialidade de leitos cultivados com macrófitas, no tratamento de águas cinza domiciliar. O experimento constituiu de 4 caixas de fibra, preenchidas com brita nº 3, areia e revestido com manta bidim para evitar a infiltração entre os substratos, onde se cultivou a macrófita flutuante alface d água (Pistia stratiotes). Nestas foram feitas diluições de 25% (A 1 ), 50% (A 2 ) e 75% (A 3 ), sendo que uma das caixas utilizou-se como testemunha da planta (A T ). As análises foram realizadas com um tempo de detenção testadas aos 7 e aos 14 dias (TDH). Foram analisadas durante a avaliação as reduções de parâmetros físicoquimicos como ph, sólidos sedimentáveis, turdidez, DQO, DBO 5, NTK e P total, bem como analisou-se parâmetros microbiológicos sendo, bactérias heterotróficas e presença/ausência de coliformes totais e fecais. Durante a fase experimental obtevese os seguintes valores de redução: ph reduções entre 23% a 27%, sólidos sedimentáveis remoção de 100%, turbidez reduções entre 96% a 99%, DQO reduções de 95% a 97%, DBO 5 entre 88% a 94%, NTK de 25% a 93%, P total entre 87% a 97%. Os valores microbiológicos foram: bactérias heterotróficas reduções de 5% a 98%, e na averiguação de coliformes totais e fecais foram registradas a presença em todos os leitos tanto aos 7 quanto aos 14 dias de detenção. Através dos resultados obtidos permitiram concluir que o sistema composto pela macrófita aquática Pistia stratiotes apresentou-se eficiente, apesar de algumas variações observadas, no entanto nos parâmetros microbiológicos como coliformes totais e fecais não foram alcançados resultados promissores. Palavras-Chave: Pistia stratiotes Reduções Sistema.

11 10 SACCON, Sheila. Use of constructed beds cultivated with macrophyte in the study of efficiency in the greywater treatment. Foz do Iguacu, Completion of course work (Bachelor of Environmental Engineering) - Faculdade Dinâmica de Cataratas. ABSTRACT This study aimed to evaluate the potential of constructed wetlands with macrophytes for treatment of greywater. The macrophyte lettuce (Pistia stratiotes) was cultivated in an experiment that consisted in 4 fiber boxes, filled with gravel with size ranging from 14 to 20 mm, sand and coated with blanket to prevent infiltration between the substrates. Dilutions were made of 25% (A1), 50% (A2) and 75% (A3) and the box was used as a plant control (AT). The analyses were performed with a detention time tested in 7 and 14 days. It was observed the reductions of physical-chemical parameters such as ph, settleable solids, turbidity, COD, BOD5, TKN and total P, such as microbiological parameters analysis of heterotrophic bacteria and the presence / absence of coliforms. During the experimental phase it was obtained the following values of reduction: ph reductions between 23% and 27%, settleable solids removal of 100%, turbidity reductions between 96% to 99%, COD reductions of 95% to 97%, BOD5 of 88 % to 94%, TKN 25% to 93%, total P between 87% and 97%. The microbiological values were: heterotrophic bacteria, reduction of 5% to 98%, the presence of total and fecal coliforms were registered in all the beds both in 7 days and 14 days of detention. Through the obtained results it was possible to notice that the system composed by macrophyte Pistia stratiotes was effective, despite some variations observed, however in the microbiological parameters such as total and fecal coliforms it was not achieved promising results. Keywords: Pistia stratiotes Reduction System.

12 11 1. INTRODUÇÃO Antigamente a água disponibilizada para o homem era considerada limpa, transparente e potável. No entanto após a Revolução Industrial, o crescimento populacional e a urbanização das cidades pode-se dizer que o homem passou a destruir e consumir de forma desordenada os recursos naturais, sem levar em conta os efeitos desta exploração predatória. O uso pela água veio agravando ao passar dos anos, tornando-se um bem limitado e de grande valor econômico. Sendo essencial ao abastecimento do consumo humano, ao desenvolvimento de suas atividades industriais e agrícolas e de importância vital aos ecossistemas. Hoje, a qualidade da água potável já não é a mesma, crescendo cada dia mais, o foco de preocupação para todos. O intenso uso da água e a consequente contaminação provocada pelos despejos de efluentes lançados

13 12 ameaçam seriamente nossas fontes de suprimento e geram, como consequência, a necessidade crescente do acompanhamento das alterações da qualidade da água. Dessa forma a conservação e o uso racional da água se tornam de fundamental importância para que haja equilíbrio entre os imperativos de sua proteção e as necessidades de ordem econômica, sanitária e social. De modo que os usos menos nobres podem ser supridos, sempre que possível, por água de qualidade inferior, diminuindo assim o uso deste recurso. Portanto buscando minimizar o consumo excessivo de água potável em residências familiares, o desenvolvimento deste trabalho engloba a adoção de métodos de reuso de águas servidas para fins menos nobres. 1.1 Objetivo Objetivo Geral Avaliar a potencialidade de leitos cultivados com macrófitas (constructed wetlands) para o tratamento de águas cinza domiciliar Objetivos Específicos - Dimensionar um sistema alternativo para o tratamento dessas águas através do uso de macrófitas; - Acompanhar a evolução de análises físico-químico e microbiológicos na entrada do sistema de tratamento e na saída do efluente final; - Avaliar a eficiência da espécie macrófita selecionada.

14 13 2. REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 O consumo pela água O problema da escassez da água tornou-se uma séria ameaça para o nosso planeta. O aumento do consumo da água para satisfazer as necessidades da população, da agricultura e das indústrias, aliada ao desperdício, a poluição e a crescente urbanização sem planejamento adequado agravaram ao longo dos anos a situação da limitação das reservas de água (REIS, 2008). O uso inadequado, as diferenças de consumo entre países de maior demanda econômica, a má distribuição como em Regiões do Oriente Médio e a África possuem problemas sérios relacionados à demanda por água e originando até mesmo sérios conflitos devido à falta desse bem, preocupando desta maneira o futuro do abastecimento de água para as novas gerações (BAZZARELLA, 2005).

15 14 O Brasil concentra o maior volume de água doce disponível dentre os demais países do planeta, com cerca de 13% do volume total, onde a maior parte dessa água esta localizada na Região Norte. No entanto mais da metade dos municípios do Brasil não possuem água tratada, e a água que se encontra disponível para estes apresentam-se na maioria das vezes contaminadas, por consequência da poluição dos mananciais por produtos químicos, pelo lançamento de esgotos industriais e residenciais como também pelos metais tóxicos (ROMANELLI, 2009). Cerca de 50% da água tratada e distribuída para consumo humano, é perdida em alguma parte do processo de tratamento e distribuição, ou é desperdiçada pelo consumidor final. Sendo que a maior parte das perdas de água ocorrem por práticas como lavagem de carro, calçadas, roupas, banhos demorados, louças na qual é desperdiçada mais água do que o necessário (ALMEIDA et al., 2006). Um dos grandes problemas atuais no Brasil é a contribuição de esgotos não tratados de origem doméstica com nitrogênio, fósforo e carbono, para as águas superficiais e subterrâneas devido ao elevado grau de urbanização. Tais despejos provocam como consequência o desencadeamento do fenômeno da eutrofização, que causa vários danos aos sistemas aquáticos, com o aumento da frequência de florescimentos de cianobactérias tóxicas, como também causando impactos a saúde pública (TUNDISI, 2005). Á água é o constituinte inorgânico mais abundante na matéria viva, de acordo com a Organização das Nações Unidas, cada pessoa necessita de 3,3 m³ pessoa -1 mês -1 (cerca de 110 litros de água por dia para atender as necessidades de consumo e higiene). Considerando que gastar mais de 120 litros de água por dia é

16 15 desperdiçar os recursos existentes, onde que no Brasil, o consumo de água em domicílios é de aproximadamente 200 L hab -1 dia -1 (SABESP, 2009). Sendo que destes, 27% é utilizado para consumo (cozinhar, beber), 25% para higiene (banho, escovar os dentes), 12% para lavagem de roupa, 3% outros (lavagem de carro, quintal) e finalmente 33% destina-se para descarga de banheiro (PHILIPPI et al., 2005). A conservação da água torna-se como medida que vem a favorecer na economia e preservação da água, tanto se tratando dos mananciais, do sistema público de abastecimento de água, assim como em residências A adoção de estratégias que visem racionalizar a utilização dos recursos hídricos, e mitigar os impactos negativos relativos à geração de efluentes buscando fontes alternativas se apresentam como ações de economia (SANTOS et al., 2006). Tendo em vista a necessidade de economia como sendo uma das medidas ao desperdício quantitativo de água, Brandimarte (1999) descreve que além disso, a reciclagem e a reutilização surgem como fontes alternativas para o uso racional da água. Segundo o mesmo autor a reciclagem pode ser definida como o reaproveitamento de uma água utilizada para determinada função, apesar da alteração de suas qualidades físico-químicas e microbiológicas em função do uso, já o reaproveitamento é feito antes que essa água venha a atingir a rede de esgoto. 2.2 O reuso da água O termo reuso de água segundo Costa e Barros (2005) consiste na utilização da água por mais de uma vez, tratada ou não, para o mesmo ou outro fim.

17 16 Essa reutilização pode ser direta ou indireta, decorrente de ações planejadas ou não. A classificação do reuso de água, em geral, pode ser determinada em: potável e não potável. O reuso potável é quando, por meio de tratamento avançado o efluente tratado atenda aos requisitos de potabilidade, sendo reutilizado no sistema de água potável. Já para o reuso não potável tais requisitos não são atendidos (SANTOS et al. 2006), dividindo-se conforme a sua finalidade, como por exemplo: para fins agrícolas, industriais, domésticos entre outros (BAZZARELLA, 2005). Os mesmos ainda podem ser reuso direto ou indireto: o reuso direto ocorre quando os efluentes, depois de tratados, são encaminhados diretamente ao seu local de uso (não sendo descarregados no meio ambiente), enquanto que o indireto requer a passagem do efluente tratado por um caminho intermediário, que no caso é o corpo d água natural (SANTOS et al., 2006). Em se tratando de lançamento de efluentes a Resolução CONAMA 357/2005 (Anexo I) estabelece limites de condições e padrões de lançamento de efluentes nos corpos d água, onde que estes só poderão ser lançados direta ou indiretamente, após o devido tratamento, obedecendo às condições, padrões e exigências dispostos nesta Resolução e em outras normas aplicáveis. Para a reutilização da água é necessário serem tomadas uma série de providências e cuidados, destacando que o Brasil ainda é carente de normas e diretrizes que definam plenamente os conceitos, parâmetros e restrições ao reuso de águas servidas, no entanto pode-se extrair alguns parâmetros das normas fornecidas pela ABNT como a NBR /97. De acordo com a NBR /97, no item 5.6, reuso local é a utilização local do esgoto tratado, de origem

18 17 essencialmente doméstica ou com características similares, com diversas finalidades, exceto para o consumo humano. O esgoto tratado deve ser reutilizado para fins que exigem qualidade de água não potável, mas sanitariamente segura, tais como, irrigação dos jardins, lavagem de pisos e dos veículos automotivos, na descarga dos vasos sanitários, na manutenção paisagísticas dos lagos e canais com água, na irrigação dos campos agrícolas, pastagens, etc. Em termos gerais, podem ser definidos as seguintes classificações e respectivos valores de parâmetros para esgotos, conforme o reuso, de acordo com a NBR /97, como mostra o quadro 1 a seguir: Quadro 1: Parâmetros para águas de reuso. Água de Reuso CLASSE 1 CLASSE 2 Aplicações Lavagem de carros e outros usos que requerem contato direto do usuário com a água Lavagem de pisos, calçadas e irrigação dos jardins, manutenção dos lagos e canais para fins paisagísticos, exceto chafarizes Padrões de Qualidade Turbidez < 5 ut Coliformes Termotolerantes < 200 NMP 100 m L -1 Sólidos Dissolvidos Totais < 200 mg L -1 ph entre 6 e 8 Cloro residual entre 0,5 mg L -1 a 1,5 mg L -1 Turbidez < 5 ut Coliformes Termotolerantes < 500 NMP 100 m L -1 Cloro residual superior a 0,5 mg L -1 CLASSE 3 Reuso em descargas dos vasos sanitários Turbidez < 10 ut Coliformes Termotolerantes < 500 NMP 100 m L -1 Reuso nos pomares, cereais, CLASSE 4 forragens, pastagens para gados e outros cultivos Fonte: ABNT norma /1997 Coliformes Termotolerantes < 5000 NMP 100 m L -1

19 18 A qualidade da água está relacionada aos perigos do reuso de água, devido à contaminação química e microbiológica, ameaçando assim a saúde pública quando não são feitos tratamentos e desinfecção dessas águas, podendo ocasionar doenças sérias a humanidade como cólera, febre tifóide, disenteria, helmintos entre outras (TOMAZ, 2008). 2.3 O reuso das águas cinza As águas cinza são aqueles efluentes domésticos, gerados em residências, edifícios comerciais, escolas, etc., provenientes dos lavatórios, chuveiros, banheiras, tanques e máquinas de lavar roupa (NUNES, 2006). Essas águas não possuem a contribuição de esgotos da cozinha e as águas negras, que são os efluentes das descargas dos vasos sanitários (HAFNER, 2007). Decorrentes do uso de sabão ou de outros produtos para lavagem do corpo, roupas ou de limpeza em geral, as águas cinza apresentam sua qualidade muito variada, dependente das diversas atividades domésticas associadas, sendo que os componentes presentes variam de fonte a fonte, ou seja, de acordo com a localidade, nível de ocupação da residência, estilo de vida, classe social, quantidade de produtos químicos utilizados e outros costumes dos moradores que podem vir a influenciar (PHILIPPI et al., 2005). A água cinza pode servir para todo tipo de reutilização, porém deve passar por um tratamento adequado. Mas, levando-se em conta as condições técnico-financeiras, a maior parte do reuso está destinado para fins não potáveis. Dentre esses, as águas cinza são comumente utilizadas nas residências nas descargas de bacias sanitárias e irrigação de jardins (GONÇALVES et al., 2006).

20 19 Essas águas representam mais de 50% do consumo médio diário de uma residência. Em muitos países como a Austrália, os esgotos oriundos das pias das cozinhas e máquinas de lavar louça, podem ser enquadrados nos sistemas de reuso das águas cinza, dependendo das suas características e do grau de poluição. No entanto estes efluentes possuem altas concentrações de substâncias químicas como detergentes, sabões, alvejantes, além de grandes cargas orgânicas e gorduras, que se apresentam como elementos poluidores, que comprometem a estabilização e encarecem demasiadamente o tratamento das águas, por estes motivos é recomendado que estes efluentes sejam excluídos para o reuso (HAFNER, 2007). Em estudo Bazzarella et al. (2005) realizaram uma pesquisa afim de caracterizar qualitativamente as águas cinzas de origem residencial sob o ponto de vista físico-químico e microbiológico objetivando o reuso não potável em edificações, e verificaram que o ph da água cinza aumentou em função da presença de produtos químicos nas amostras da máquina de lavar e do tanque, onde seu ph alcalino pode ser atribuído ao uso do sabão em pó e do amaciante. Outro parâmetro observado foi o fósforo que tem como principal fonte os detergentes e os sabões contendo fosfatos. Isso explica o fato de que os valores encontrados nas amostras de tanque e máquina de lavar foram maiores do que nas amostras de banheiro (lavatório e chuveiro). Ainda os mesmos autores encontraram os valores de Demanda Química de Oxigênio (DQO) em todas as amostras e estas apresentaram uma variação de (504 a 1789 mg L -1 ), enquanto que os valores de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO 5 ) essa variação foi bem mais baixa (162 a 670 mg L -1 ). Sendo que a maior parte da DQO é derivada dos produtos químicos utilizados nas

21 20 residências como produtos de limpeza e detergentes. Desta forma os resultados puderam detectar uma presença significativa de matéria orgânica nessas águas. De acordo com os autores, para que estas águas sejam utilizadas, devem passar por algum tipo de tratamento, sendo o mais indicado o biológico. De acordo com Rapoport (2004), as águas cinza vindas da lavagem de roupas podem apresentar concentrações que variam de 10 7 UFC 100 ml -1 (primeira lavagem), até apenas 25 UFC 100 ml -1 (no caso de segunda lavagem de máquina de lavar) de coliforme termotolerante. A concentração de produtos químicos é grande devido ao uso de sabões que possuem substâncias como sódio, fosfato, boro, surfactantes, amônia e nitrogênio. Apresentam também, sólidos em suspensão e turbidez elevada assim como a demanda por oxigênio pode ser alta. As águas vindas de chuveiros e pias de banheiros não estão isentas de contaminantes, a concentração de coliforme tolerante pode variar de 10 4 a 10 6 UFC 100 ml -1, do mesmo modo possuem elevadas concentrações de produtos químicos. A mesma acrescenta ainda que estes contaminantes são de difícil remoção das águas cinzas, podendo afetar inclusive o solo, quando dispostos inadequadamente. As águas cinza possuem menores concentrações de nutrientes (nitrogênio e fósforo) comparado ao esgoto doméstico. Estas proposições puderam ser verificadas em estudo de Magri et al. (2008), onde foi implantado um sistema para o tratamento e reuso das águas cinzas geradas em uma residência unifamiliar, composto por um filtro anaeróbio de brita seguido por um filtro aeróbio de areia. As concentrações médias de nitrogênio amoniacal e fósforo total foram 3,9 e 5,9 mg L -1, sendo consideradas baixas quando comparadas às concentrações médias dos esgotos convencionais. Estas concentrações menos elevadas de nutrientes são mais facilmente removidas por sistemas biológicos naturais de tratamento. O

22 21 sistema apresentou-se efetivo na remoção de nutrientes, tendo em vista as baixas concentrações na água cinza bruta. Porém o mesmo não foi eficiente na remoção dos indicadores microbiológicos avaliados, coliformes totais e escherichia coli, sendo necessária uma unidade de desinfecção para o atendimento aos padrões exigidos. 2.4 Leitos cultivados - Constructed wetlands O termo wetland (áreas alagadas) é utilizado para caracterizar vários ecossistemas naturais que ficam parcial ou totalmente inundados durante o ano (MANNARINO, 2003). Segundo Scharf et al. (2006), existem dois tipos de wetlands, os naturais, ou seja, aqueles que existem no meio ambiente e que foram naturalmente moldados; e os construídos que são projetados artificialmente com o intuito de copiar o ecossistema existente nos wetlands naturais para um possível tratamento da água. Devido os wetlands naturais apresentarem grande capacidade de alteração da qualidade das águas através da ação de diversos mecanismos físicos, químicos e biológicos, estes têm sido introduzidos de maneira artificial, por diferentes tecnologias como uma forma de tratamento de águas poluídas, afim de modificar e melhorar a qualidade da água (LAUTENSCHLAGER, 2001). O tratamento por meio de wetlands pode ser usado para diversos tipos de efluentes, tais como esgotos domésticos a níveis secundários e terciários, efluentes industriais, água da chuva, e até para o tratamento de chorume (resíduo líquido formado a partir da decomposição de matéria orgânica presente no lixo), ou seja, de líquidos que chegam até os rios e lagos através de canalizações causando poluição de suas águas (SCHARF et al., 2006).

23 22 Os sistemas de wetlands construídos no Brasil possuem diversas denominações conhecidas como: terras úmidas, alagados construídos, terras alagadas cultivadas, terras úmidas artificiais, banhados construídos, zona de raízes, leito de raízes, leito de macrófitas, filtros plantados, tanques de macrófitas, fitoremediação entre outros, fazendo com que as variadas denominações dificultem o reconhecimento das experiências e a consolidação do sistema como uma alternativa exequível de tratamento nas diversas condições ambientais pelo qual o Brasil possui (ZANELLA, 2008). Apesar de ser muito utilizado, estão em andamento vários estudos com a finalidade de identificar e aperfeiçoar a função de cada elemento composto no tratamento de wetlands, destacando-se o tipo de fluxo empregado, o material filtrante, as macrófitas, os máximos carregamentos afluentes (tanto a nível hidráulico como orgânico), as cinéticas de depuração, a transferência de oxigênio, a estrutura e metabolismo do biofilme formado e a vida útil do sistema (SEZERINO, 2006). O tratamento de efluentes líquidos muitas vezes designados por wetlands com macrófitas são sistemas biológicos consideradas como uma tecnologia viável tanto em se tratando de efluentes domésticos como efluentes industriais, onde são usadas culturas de plantas que ou atuam diretamente com constituintes dos efluentes, ou servem de suporte a microrganismos que os irão degradar (DIAS, 1998). Segundo Lautenschlager (2001), os principais fatores que podem afetar o funcionamento destes sistemas são os fatores climáticos como temperatura, radiação solar, precipitação e vento; solo e geologia, onde parte da capacidade de remoção de poluentes por meio de wetlands é devida as interações poluentessubstrato; e assim como os fatores biológicos que se sucedem por meio dos

24 23 wetlands apresentando-se de grande importância para o bom desempenho destas no que tange a remoção de poluentes, dentre estes estão às plantas que absorvem vários poluentes, e microrganismos decompositores que atuam sobre a matéria orgânica biodegradável, consumindo a DBO disponível. No geral os wetlands podem ser classificados de acordo com o fluxo hidráulico adotado. Dias (1998), descreve e classifica os wetlands em sistemas de escoamento superficial ou superfície líquida livre e sistemas de escoamento subsuperficial: a) Sistemas de escoamento superficial ou superfície líquida livre, a água ou o esgoto escoa sobre a superfície do solo, que deverá ser bastante impermeável ou impermeabilizado, naquilo que se poderá chamar uma lagoa; b) Sistemas de escoamento sub-superficial, são sistemas que dispõem de um material de recheio (usualmente empregado brita, areia ou cascalho) onde o efluente a ser tratado é disposto, atravessando a extensão até atingir a saída do leito. Nestes, poderão ser distinguidos em sistemas de fluxo horizontal e os de fluxo vertical, variando pela localização da entrada e saída do efluente. Segundo Valentin (1999), sistemas de fluxo superficial são muito utilizados nos Estados Unidos para o tratamento de grandes volumes de águas residuárias. Na figura 1 exemplificam-se os percursos para escoamentos horizontal, vertical e vertical invertido.

25 24 Fonte: DIAS, (1998) Figura 1: Diferentes tipos de escoamento utilizados em leitos artificiais de macrófitas Segundo Barreto (2005), a remoção dos nutrientes ocorre por meio de processos físico-químicos e biológicos, onde são influenciados por fatores como tipo de planta a ser empregado no sistema, fluxo do efluente no leito de macrófitas, meio suporte (meio filtrante) e assim como, levando em conta as características físico-químicas do efluente que será tratado. A remoção do nitrogênio no efluente acontece através dos processos de nitrificação e desnitrificação. De acordo com Peng, Wang e Wang (2005), o nitrogênio orgânico e amoniacal são as principais formas presentes em águas residuárias. O nitrogênio

26 25 orgânico é convertido à amoniacal sob ambas as condições: anaeróbia e aeróbia. A remoção de nitrogênio amoniacal favorece para remoção de nitrogênio total, sendo que a temperatura e ph têm impacto sobre os processos de bioatividade e volatilização. Com relação aos processos de nitrificação e desnitrificação estes possuem seu limitador, ou seja, no caso da nitrificação a disponibilidade de oxigênio é o fator limitante, já na desnitrificação a disponibilidade de carbono é o fator limitante. Desta forma quando o efluente a ser tratado pelo sistema retém uma carga de DBO elevada, espera-se uma baixa eficiência de remoção de nutrientes, resultado da baixa disponibilidade de oxigênio, limitando assim no desenvolvimento do processo de nitrificação (BARRETO, 2005). Segundo Marques (1999), estudos em escala real e experimental comprovam que estes sistemas possuem bons resultados na remoção de DBO, sólidos suspensos, nitrogênio, fósforo, traços de metais e orgânicos e patogênicos. Onde a redução dos teores destes parâmetros é resultante da ação de diversos mecanismos de sedimentação, precipitação e adsorção química, interações microbiana e da vegetação e complexação. De acordo com Salati, Lemos e Salati (2006), os sistemas de wetlands são de simples instalação e de baixos investimentos que permitem a purificação de grandes volumes de água, e ainda complementaram, citando um estudo em que foram analisadas as eficiências de dois sistemas de wetlands construídos para o pré-tratamento das águas de um rio, sendo o primeiro sistema constituído por uma combinação de plantas aquáticas flutuantes e solos filtrantes cultivados com arroz. E o segundo sistema composto por uma sequência de dois solos filtrantes cultivados com arroz, esses sistemas apresentaram uma considerável

27 26 eficiência, de aproximadamente 76% na remoção de DBO 5, 78% na remoção de nitrogênio amoniacal, 33% na remoção de fósforo e três unidades logarítmicas na remoção de coliformes termotolerantes, além de outros parâmetros. Em estudo Leopoldo e Conte (1996) monitoraram durante o período de 2 anos de 1991 a 1993, o que eles chamaram de processos fitopedológicos aplicados ao tratamento de águas residuárias domésticas, ou seja eram sistemas de wetlands construídos compostos por areia grossa de alta permeabilidade, como solos filtrantes e suporte para macrófitas aquáticas como taboas, junco e lírio-dobrejo. Tal estudo apresentou eficiências de remoção de matéria orgânica, em termos de DBO 5, de 89%, remoção de 92% de sólidos em suspensão e remoção de fosfato e nitrogênio amoniacal na ordem de 49 e 44%, respectivamente, os parâmetros microbiológicos não foram analisados. Hussar (2001) avaliou o desempenho de um sistema de leitos cultivados com macrófitas aquáticas de escoamento sub-superficial no tratamento de água residuária de granja de produção de suínos. Os leitos utilizavam como meio suporte brita n 3 e foram cultivados com a espécie Typha sp. Tal estudo apresentou reduções de DQO entre 31,87% e 51,33%; de sólidos sedimentáveis de 100%; de sólidos suspensos entre 10,55% e 67,87%; de nitrogênio total Kjeldahl entre 9,09% e 71,43%; de nitrogênio amoniacal entre 14,29% e 70,59%. As remoções das diversas formas de fósforo foram significantes. Sousa et al. (2000) observaram wetlands construídos como póstratamento de águas residuárias domésticas pré-tratadas, durante 26 semanas de operação, e por meio deste foram alcançados resultados promissores para tal finalidade. Obtiveram-se eficiências médias de remoção de matéria orgânica (DQO) entre 76 e 84%, para cargas aplicadas variando de 6,58 a 14,2 g m -2 dia -1 DQO. Foi

28 27 constatado na remoção de nutrientes a produção de efluentes com concentrações médias de 6,1 mg L -1 N- NH + 4 e com relação ao nitrogênio total de 7,6 mg L -1, com remoção, respectivamente, de 86 e 87%; Já para fósforo total os sistemas, operando com carga hidráulica de 2,3 cm dia -1 produziram efluentes sem presença do fósforo (100% de remoção). Souza e Bernardes (1996) realizaram o tratamento de esgoto doméstico, combinando um reator anaeróbio de fluxo ascendente (UASB) seguido de tratamentos utilizando leitos cultivados de fluxo subsuperficial com a macrófita Typha latifólia. O tratamento através do sistema de leitos apresentou remoções de 63% na DQO, 54% para o NTK e uma remoção de 40% para o fósforo total, sendo de 65,4 horas o tempo de detenção total do sistema. Hussar et al. (2005) avaliaram o comportamento de wetlands no tratamento de água de escoamento de tanque de piscicultura, sendo instalado em caixas de cimento-amianto, preenchidas com brita nº 3, e cultivados com macrófitas do tipo Taboa, durante o experimento foram verificados parâmetros como turbidez, cor, oxigênio dissolvido, ph e alcalinidade. O sistema apresentou as seguintes remoções: turbidez redução média de 86,43%, cor registrou-se uma redução média de 89,69%, o ph manteve-se em níveis desejáveis para o processo e, em relação ao oxigênio dissolvido e alcalinidade, foram registradas reduções durante o período experimental. Calijuri et al. (2008) avaliaram o comportamento temporal da eficiência de remoção de nutrientes (N e P) em wetlands construídas como póstratamento de efluentes de reatores UASB, durante o período de 19 meses, monitorando quatro unidades experimentais com as seguintes variações de configuração: fluxo superficial e sub-superficial, cultivo de Typha sp. e Brachiaria

29 28 arrecta, com um tempo de detenção hidráulica de 2,7 a 7,1 dias. As wetlands puderam indicar uma excelente remoção de nitrogênio e fósforo nos períodos iniciais de operação do sistema, possivelmente devido às interações do efluente com o meio suporte e ao crescimento acelerado das macrófitas. No entanto houve uma queda gradual e acentuada de desempenho registrada com o passar do tempo. Roston e Mansor (1999), também avaliaram por um período de seis meses, o comportamento de wetlands com escoamento subsuperficial, cultivados com macrófitas emergentes, em relação à eficiência de remoção de nitrogênio (total Kjeldahl) de águas residuárias do Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas, Biológicas e Agrícolas de uma Universidade. Neste foram utilizadas britas como meio suporte, e cultivados com macrófitas das espécies Typha dominguensis Pers. x Typha latifolia L. e Eleocharis fistulosa. Uma taxa orgânica média de 142,6 Kg ha -1 dia -1 DQO foi aplicada aos leitos, sendo que o tempo médio de detenção hidráulica foi de 2,5 dias. A máxima remoção de nitrogênio total Kjeldahl, igual a 91,8%, foi obtida no leito cultivado com Eleocharis fistulosa. Valentin (1999) realizou um experimento composto por um tratamento primário com tanque séptico modificado de três compartimentos em série, e como tratamento secundário utilizou leitos cultivados com macrófitas (do tipo quadrado e retangular), utilizando brita como meio suporte, sendo cultivados com duas espécies de macrófitas (Typha sp. e Eleocharis sp.) e de fluxo subsuperficial, afim do tratamento de águas residuárias brutas de uma Faculdade. O leito que apresentou maior valor de remoção foi o quadrado cultivado com a espécie Eleocharis sp., com redução de sólidos suspensos entre 91 e 97%, coliformes totais de 59 a 96%, nitrogênio total Kjeldahl de 35 a 90% e fósforo total de 41 a 65%, o controle retangular, com redução de turbidez de 87 a 98% e nitrogênio amoniacal de

30 29 35 a 87%, o retangular plantado com Eleocharis sp., com redução de DQO entre 70 e 97% e E. coli entre 94 e 97%, e o quadrado plantado com Typha sp., com redução de nitrato de 71 a 83%. Em estudo Sezerino e Philippi (2003) avaliaram a aplicabilidade de um modelo de dimensionamento de filtros plantados com macrófitas, com a finalidade de promover o tratamento dos esgotos gerados em uma unidade residencial, este foi constituído por um sistema de tratamento primário - caixa de gordura e tanque séptico, tratamento complementar - filtro plantado com macrófitas escoamento subsuperficial de fluxo horizontal, seguido de disposição final na rede pluvial. Com o monitoramento realizado no filtro plantado com macrófitas o estudo apresentou remoções de DQO (76%), DBO 5 (87%), sólidos totais (54%), sólidos suspensos totais (94%), sólidos sedimentávies (99%), N-NH (38%) e P-PO 4 (18%). Quanto aos macro-nutrientes N-NH + 4 e P-PO - 4, as remoções médias foram de 38% e 18%, respectivamente. Costa et al. (2003) monitoraram wetlands construídos para o tratamento de águas residuárias domésticas, por um período de sete meses, de janeiro a julho de 2001, e comprovaram a eficiência desses sistemas quanto à remoção de matéria orgânica (88% em termos de DBO 5 ) e de coliformes termotolerantes (3,4 unidades logarítmicas) Componentes de leitos cultivados construídos Material Filtrante O tratamento de águas residuárias efetuado por meio de leitos com

31 30 macrófitas ocorre através de diferentes processos. O material filtrante a ser empregado possui um papel fundamental no processo de depuração da matéria orgânica, na transformação das frações nitrogenadas, na adsorção do fósforo e como também na manutenção das condições hidráulicas. Sendo de extrema importância o conhecimento das características dos materiais filtrantes a serem empregados nos leitos cultivados (OLIJNYK, 2008). O regime hidráulico (permeabilidade ou fluxo) é expresso através das propriedades das partículas sólidas do material filtrante. Partículas com formas poliédricas (arredondadas) como as que são encontradas nas areias e pedregulhos em geral, são atribuídas mundialmente e consideradas ideais para a composição de sistemas de filtração (SEZERINO e PHILIPPI, 2003). As macrófitas aquáticas podem crescer em uma variedade de meios, incluindo resíduos orgânicos (por exemplo, palha de arroz, casca de árvores), resíduos de mineração de carvão, lodo, argila, areia, silte, cascalho e argila expandida (MARQUES, 1999). Na Europa leitos cultivados projetados por meio de fluxo subsuperficial têm-se empregado o cascalho e/ou areia grossa como meio filtrante. De acordo com especialistas para a utilização desses materiais, são recomendados que os mesmos sejam lavados antes de serem utilizados como substrato de filtração, com a finalidade de remover partículas finas que possam vir com o tempo à redução da porosidade do material (SEZERINO e PHILIPPI, 2003). De acordo com Caputo (1996), o coeficiente de permeabilidade depende essencialmente da temperatura e do índice de vazios. O mencionado autor ainda descreve que quanto maior for à temperatura, menor é a viscosidade da água e, assim, com maior facilidade ela escoará pelos vazios do solo.

32 Seleção de macrófitas aquáticas para o tratamento de efluentes Segundo Lima (2005), as macrófitas aquáticas são definidas como plantas herbáceas que se desenvolvem na água, em solos cobertos por água ou saturados por água, incluindo vegetais que habitam desde banhados até ambientes verdadeiramente aquáticos, neste grupo fazem parte os vegetais que vão desde macroalgas, até plantas vasculares. Essas plantas apresentam grande capacidade de adaptação e amplitude ecológica, habitando ambientes variados de zonas úmidas em águas doce, salobra e salgadas, ambientes de água estacionária e corrente. Utilizadas em grande escala no tratamento de efluentes, as macrófitas aquáticas atuam na redução e assim como na remoção de nutrientes, compostos tóxicos, metais pesados e organismos patógenos (PAULINO e FREIRE, 2008). As macrófitas aquáticas possuem um grupo amplo de indivíduos, baseados em seu modo de vida no ambiente aquático. Estas espécies podem ser do tipo flutuantes, e estar fixadas ou não ao fundo e com sua folhagem principal flutuante na superfície da água; submergentes, que crescem sob a água e podem ou não estar fixas por raízes; e espécies do tipo emergentes, em que sua folhagem principal está em contato com o ar e as suas raízes estão fixadas ao solo (BARRETO, 2005). Silva (2006) descreveu que embora exista uma grande variedade de macrófitas aquáticas que podem ser utilizadas no tratamento de efluentes, devem-se levar em conta alguns fatores como a tolerância da planta quanto à ambientes saturados de água (ou esgoto), adaptabilidade ao clima local (seu potencial de crescimento nas áreas onde o sistema será implantado), alta taxa fotossintética, alta

33 32 capacidade de transporte de oxigênio, a capacidade de assimilação de poluentes, como também resistência a pragas e doenças e sistema radicular bem desenvolvido. Quadro 2: Principais espécies de macrófitas aquáticas utilizadas no tratamento de efluentes. Flutuantes Emersas Submersas Eichhornia crassipes Azolla caroliniana Pistia stratiotes Lemna minor Lagorosiphon major Salvinia rotundifolia Spirodela polyrhiza Wolffia arrhiza Hydrocotyle umbellata Lemna gibba Fonte: SILVA, (2006) Scirpus lacustris Phragmites australis Typha domingensis Typha latifolia Typha orientalis Canana flaccida Gyceria maxima Eleocharis sphacelata Iris pseudacorus Colocasia esculenta Egeria densa Ceratophyllum demersun Elodea nuttallii Myriophylum aquaticum De acordo com Valentin (1999), no momento não existe um critério geral que deve ser seguido para a escolha da macrófita apropriada para um tratamento específico, no entanto se fazem necessários que sejam observados as espécies presentes nas proximidades de onde for instalado o tratamento e montar um sistema piloto com algumas destas plantas, seja em monocultivo ou em policultivo. Assim com a realização de um monitoramento do desempenho de cada piloto poderão ser determinados a espécie que melhor efetua o tratamento da água residuária. Quanto a esse papel filtrante de algumas macrófitas aquáticas, as espécies flutuantes vêm sendo muito utilizadas no tratamento de efluentes primários e secundários de origem urbana. Através destes sistemas de tratamento, as

34 33 remoções de sólidos em suspensão e nutrientes ocorrem por meio de processos de sedimentação e pela absorção direta pelas macrófitas aquáticas. No entanto apesar de serem consideradas importantes em leitos cultivados, as macrófitas realizam a remoção de apenas parte do nitrogênio através da absorção direta das plantas, sendo que a outra parte é removida ou transformada pelos processos de volatilização da amônia, desnitrificação e nitrificação (SILVA, 2006) Alface d'água (Pistia stratiotes) A Pistia stratiotes são espécies abundantes e amplamente distribuídas, ocorrendo tanto em ecossistemas aquáticos naturais como em ambientes aquáticos impactados por atividades antrópicas (HENRY-SILVA e CAMARGO, 2000). Tais espécies possuem relatos de proliferação indesejada em vários países, porém estes vegetais desempenham um papel considerado importante no tratamento de efluentes urbanos (SILVA, 2001). A espécie aquática conhecida popularmente como alface d água (Figura 2), se desenvolve de forma flutuante livre, apresenta raízes fibrosas, com diâmetro foliar de 12 a 15 centímetros e com raízes de aproximadamente 20 centímetros de comprimento (JÚNIOR et al., 2007).

35 34 Fonte: JÚNIOR et al., (2007) Figura 2: Macrófita aquática utilizada para o tratamento do efluente Segundo Silva (2006), as espécies flutuantes apresentam uma grande diversidade de formas e habitats, como a Pistia stratiotes (alface d'água) e Eichhornia crassipes (aguapé) que se caracterizam por possuírem grandes lâminas foliares e de sistema radicular bem desenvolvido. O sistema radicular bem desenvolvido de espécies como a Pistia Stratiotes proporciona uma extensa área para o desenvolvimento de microorganismos, fazendo com que aumente o potencial de decomposição da matéria orgânica e de remoção de nutrientes. Em estudo Silva (2001) observou maiores taxas de crescimento das espécies Pistia stratiotes e Eichhornia crassipes quando cultivadas em ambiente com maiores concentrações de nitrogênio e fósforo. Neste contexto, o conhecimento das variáveis físicas e químicas que influenciam o crescimento das macrófitas

36 35 aquáticas torna-se então indispensável para o conhecimento da dinâmica destas espécies tanto em seus ambientes naturais, quanto em ambientes artificiais ou que sejam alterados por atividades antrópicas. Henry-Silva e Camargo (2008) avaliaram a eficiência de sistemas compostos de duas espécies de macrófitas aquáticas flutuantes (Pistia stratiotes e Eichhornia crassipes) no tratamento de efluentes de carcinicultura, estes chegaram à conclusão de que as macrófitas aquáticas foram eficientes na remoção de nitrogênio, fósforo e turbidez e ainda afirmaram que a eficiência dos sistemas com as espécies na redução da turbidez, pode ser atribuída principalmente ao grande desenvolvimento radicular das espécies e a pouca profundidade dos tanques, que, puderam criar condições favoráveis para a adsorção e precipitação do material particulado em suspensão Microorganismos A grande parte dos alagados naturais é dominada por uma diversidade de microorganismos, principalmente bactérias e fungos, e espécies de plantas típicas. Tais organismos, com a sua variedade genética e adaptação funcional, são capazes de utilizar os constituintes das águas poluídas para o seu desenvolvimento e reprodução. Sendo que ao usar os constituintes, estes organismos mediam transformações químicas, físicas e biológicas dos poluentes e transformam a qualidade da água (MANSOR, 1998). Dentre os diversos grupos de microrganismos que se encontram nos leitos cultivados, as bactérias são as mais representativas, onde se responsabilizam pelos processos de decomposição da matéria orgânica e de nitrificação e

37 36 desnitrificação. Tais microrganismos, encontrados nos leitos com macrófitas, se encontram suspensos no esgoto e aderidos ao meio suporte do leito filtrante, e assim como nas raízes das plantas, formando o biofilme (OLIJNYK, 2008). Muitas bactérias responsáveis pelo tratamento somente sobrevivem em ambientes com ph entre 4,0 a 9,5; as bactérias desnitrificantes adaptam-se melhor em ambientes com ph entre 7,0 e 7,5, enquanto as nitrificantes adaptam-se em ph variando de 7,2 a 8,0 (HUSSAR e BASTOS, 2008) Tanto as bactérias como os fungos têm uma relação simbiótica com o meio em que vivem. Enquanto os primeiros estão em simbiose com as raízes e partes submersas, a segunda classe de organismos, mantêm relação de simbiose com algumas espécies de algas (líquens) e plantas mais evoluídas (micorizas), fazendo com que aumente a eficiência dos hospedeiros na absorção de nutrientes da água, ar e meio suporte (HUSSAR, 2001). Vicent (1994) afirma que não se sabe com exatidão os mecanismos de remoção de bactérias e vírus em leitos cultivados, mas destaca que ocorrem pela combinação de processos físicos, químicos e biológicos que fazem parte a filtração através da zona de raiz e do biofilme formado sobre o meio suporte, a sedimentação, a oxigenação e a morte devido a substâncias biocidas excretadas por algumas plantas, por adsorsão às partículas de sólidos orgânicos ou não, pela produção de antibióticos por outros microrganismos, pela ação predatória de nematóides e protozoários, pelo efeito lítico e por morte natural.

38 Tempo de residência hidráulica De acordo com Sezerino et al. (2006), o tempo de detenção hidráulica é considerado um dos parâmetros mais apropriados para avaliar o desempenho de sistemas tipo wetlands, onde a formação do biofilme aderido a um meio suporte e raízes das plantas consisti-se como princípio básico do tratamento nos filtros plantados, ocorrendo a imobilização de microrganismos no sistema por um período maior, o qual acelera a biodegradação dos substratos presentes nos esgotos. Ainda segundo os mesmos autores ao avaliar o desempenho de um tanque séptico seguido de filtro plantado com macrófitas utilizado no tratamento de esgotos domésticos combinado com efluente agroindustrial, adotou-se para o filtro citado, o tempo de detenção hidráulico teórico de 10 dias. Além do tempo de detenção ser uma variável importante no projeto de uma wetland, Ferreira et al. (2003), ainda completam que quanto mais tempo o líquido permanece no sistema, melhor será o tratamento. Desta forma autores afirmam que o tempo de detenção suficiente para reduzir cerca de 90% da carga orgânica é em torno de 7 dias e para reduzir em 90% os nutrientes (nitrogênio e fósforo), 14 dias (MULAMOOTTIL, McBEAN e ROVERS, 1998). Costa et al. (2003) avaliaram um sistema de wetlands construídos (constituído de 5 tanques de cimento amianto, sendo vegetados com a espécie Typha sp. com capacidade de 227 litros, enchidos com brita 19 mm até 40 cm de altura e alimentado com água de um córrego poluído por esgotos domésticos), e utilizaram o tempo de detenção hidráulica de 10 dias, para a remoção de colifagos somáticos e bacteriófagos F-específicos.