Plankton biomass in secondary ponds treating piggery waste

Abstract

This study aimed at analyzing the plankton biomass found in a piggery waste treatment system, composed of a high rate algal pond (HRAP), two maturation ponds (MP1, MP2) (System A) and a water hyacinth pond (WHP) (System B). The ponds were disposed in series and the study was performed for 32 weeks. The physicochemical variables monitored were: pH, temperature, dissolved oxygen, soluble chemical oxygen demand, nitrogen compounds and total phosphorus. The plankton biomass was identified at genus level and the ecology index was calculated so as to describe its development in the ponds. Results showed lower specific richness, which was associated to the mono-specific Chlorella sp population. The protozoa density was conversely proportional to the green algae density. The higher species diversity occurred in the WHP and MP2. The green algae presented high relative density (>97 %). The Jaccard index reached 100% if Chlorella sp and sometimes diatoms were found in the system's inlet and outlet. The productivity of algal biomass was lower than 10 gTSS/m²/d in the maturation ponds, which was maintained in the HRAP. The green algae coefficient of variation (CV) varied from 0 to 1.5 in the HRAP and WHP, but was constant at 0.9 to the 10th week in MP1 and around 0.5 during all the experimental period for MP2. For the chlorophyll a, this coefficient varied in all the ponds.Este trabalho teve como objetivo estudar a biomassa do plâncton encontrado em um sistema de tratamento de dejetos suínos, formado por uma série de lagoas. Foram monitoradas 1 lagoa de alta taxa (LAT), 2 lagoas de maturação (LM1, LM2) (sistema A) e 1 lagoa de aguapés (LAG) (sistema B), durante 32 semanas, por meio de variáveis físico-químicas tais como pH, temperatura, oxigênio dissolvido, demanda química de oxigênio, compostos nitrogenados e fósforo total. Igualmente, foram feitas identificações da biomassa planctônica, a nível de gênero, e calculados índices ecológicos que permitem descrever o seu desenvolvimento dentro das lagoas. O sistema de tratamento para dejetos suínos apresentou boa eficiência na remoção de matéria orgânica (DQOs) e nutrientes (nitrogênio, amônia, nitrato, nitrito e fósforo). Os resultados mostraram baixa riqueza de espécies, a qual esteve associada à população mono-específica de Chlorella sp. A densidade dos protozoários foi inversamente proporcional à densidade das clorofíceas na LAT (que apresentou altas concentrações de DQO, nitratos e nitritos e SS) e na LAG (com baixas concentrações de DQO solúvel e OD). Constatou-se que a maior diversidade de espécies ocorreu nas últimas lagoas da série (LM2 e LAG), onde havia baixa concentração de nutrientes (compostos nitrogenados e fósforo total). As clorofíceas apresentaram a maior densidade relativa (> 97%). O índice de Jaccard atingiu 100% somente quando Chlorella sp e, às vezes, diatomáceas foram encontradas na entrada e na saída do sistema (A ou B). A produtividade da biomassa algal foi em torno de 10 gSST/m²/dia na LAT, 8 gSST/m²/dia na LAG e inferior nas outras lagoas. O coeficiente de variação (CV) das clorofíceas variou entre 0 e 1,5 nas lagoas LAT e LAG, porém manteve-se constante em 0,9 até a 10ª semana na LM1 e em torno de 0,5 durante todo o período experimental na LM2; para a clorofila a, este coeficiente apresentou-se muito variável em todas as lagoas.

Keywords

• Ecologic index
• Piggery waste
• Plankton biomass
• Ponds treatment