Structure and dynamics of the phytoplankton community within a maturation pond in a semiarid region / Estrutura e dinâmica da comunidade fitoplanctônica de uma lagoa de maturação em região semiárida

Abstract In northeastern Brazil, stabilization ponds are very suitable for wastewater treatment because of the relative great land availability and environmental conditions (e.g., high temperature) favorable for microorganism optimal development. However, blooms of potentially toxic cyanobacteria may affect the use of these treatment ponds due to resulting effluent poor quality. The objective of this study was to evaluate the dynamics of phytoplankton communities and the occurrence of cyanobacteria in a maturation pond located immediately after a series of two ponds. Temperature, dissolved oxygen, pH, BOD, N, and P were measured during a period of four months when samples were collected from the surface and the bottom of 7 sampling points distributed inside the pond. The phytoplankton of collected samples was also identified and classified using a conventional optical microscopy. Analysis of variance and Tukey test were used to evaluate the results. The three phytoplankton divisions found (Cyanophyta, Chlorophyta, and Euglenophyta) did not change considerably through surface and bottom. However, they changed greatly over the sampled months; great dominance of Cyanophyta was found at April and October, while Chlorophyta dominated the lagoon in September. Low superficial organic loads (between 78 and 109 kg BOD.ha–1.d–1) and N:P ≤ 10 were the determinant factors that favored the predominance of Cyanophyta. The presence of two potentially toxic species of Cyanophyta, Oscillatoria sp. and Microcystis aeruginosa, indicates that caution is required when considering the final destination of treated effluent and suggests a need to assess the risks and benefits associated with the use of the treatment technology.

Resumo No nordeste do Brasil, as lagoas de estabilização são muito adequadas para o tratamento de águas residuárias por causa da disponibilidade relativamente grande de terra e das condições ambientais (por exemplo, altas temperaturas) favoráveis ao melhor desenvolvimento dos microorganismos. Entretanto, florações de cianobactérias potencialmente tóxicas podem afetar o uso dessas lagoas de tratamento, devido à consequente qualidade inferior do efluente. O objetivo deste estudo foi avaliar a dinâmica das comunidades de fitoplâncton e a ocorrência de cianobactérias em uma lagoa de maturação situada após duas lagoas em série. Temperatura, oxigênio dissolvido, pH, DBO, N e P foram medidos durante um período de quatro meses, durante o qual amostras foram coletadas na superfície e fundo em sete pontos de amostragem da lagoa. As comunidades de fitoplâncton das amostras coletadas foram também identificadas e classificadas utilizando-se um microscópio óptico convencional. Para avaliar os resultados utilizou-se a análise de variância e o teste de Tukey. Para as três divisões de fitoplâncton encontradas (Cyanophyta, Chlorophyta e Euglenophyta), não houve diferença significativa para as amostras de superfície e de fundo de um mesmo mês. Entretanto, ocorreu grande variação para as amostras dos diferentes meses; nos meses de abril e outubro houve uma predominância de Cyanophyta, ao passo que em setembro o predomínio na lagoa foi de Chlorophyta. Os fatores determinantes que favoreceram o predomínio de Cyanophyta foram a baixa carga orgânica superficial aplicada (entre 78 e 109 kg DBO.ha–1.d–1) e N:P ≤ 10. A presença de duas das espécies de Cyanophyta, Oscillatoria sp. e Microcystisaeruginosa, consideradas potencialmente tóxicas, indica que é necessária precaução quando se considera o destino final do efluente tratado e sugere a necessidade de avaliar os riscos e benefícios associados ao uso da tecnologia de tratamento.

Análise da confiabilidade de estações de tratamento de esgotos / Reliability analysis of wastewater treatment plants

Este artigo apresenta uma análise da confiabilidade de 166 estações de tratamento de esgotos em operação no Brasil, considerando seis processos de tratamento mais usualmente adotados. Foi utilizada uma metodologia desenvolvida por Niku et al (1979) para determinação de coeficientes de confiabilidade (CDC), considerando o alcance a metas de lançamento para concentrações efluentes de DBO, DQO, SST, NT, PT e CF. A partir dos CDC obtidos, foram calculadas as concentrações de projeto necessárias para o cumprimento das metas de lançamento e os percentuais de atendimento esperados. Os resultados mostraram que poucas ETEs, nas condições de operação observadas, conseguiriam apresentar desempenhos confiáveis, em termos de cumprimento dos padrões. Para todos os constituintes e sistemas de tratamento, a variabilidade da qualidade do efluente foi muito grande.

This article presents a reliability analysis of 166 full-scale wastewater treatment plants operating in Brazil, comprising six different treatment processes usually adopted. A methodology developed by Niku et al (1979) is used for the determination of the coefficients of reliability (COR), in terms of the compliance of effluent BOD, COD, TSS, TN, TP and FC to discharge standards. The design concentrations necessary to meet the prevailing discharge standards and the expected compliance percentages have been calculated from the coefficients of reliability obtained. The results showed that few plants, under the observed operating conditions, would be able to present reliable performances in terms of compliance with the analyzed standards. For all constituents and systems, the variability of the effluent quality was very large.