JARDINS FILTRANTES
FUNCIONAMENTO
Todos os tratamentos baseiam-se em princípios bastante semelhantes, que
é a capacidade depuradora da chamada zona de raízes, onde as raízes de espécies
cuidadosamente selecionadas associam-se aos micro-organismos existentes nesta
região para juntos exercerem a remoção de poluentes específicos em cada caso.
O tratamento promovido dentro dos Jardins Filtrantes consiste em
transformar os nutrientes N e P, compostos orgânicos, metais e componentes da
matéria orgânica, os processos que ocorrem nos jardins desempenham papéis
importantes nos ciclos do carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre, transformando-os,
como se segue:
Em substratos aeróbicos, nitrogênio orgânico pode se mineralizar em amônia,
onde as plantas e microrganismo podem utilizá-la adsorvidos pelas cargas
negativas das partículas ou difusa na área. No processo de amonificação,
microrganismos metabolizam o nitrogênio ligado, liberando compostos de amônio.
A conversão posterior dos sais é denominada nitrificação. Como a amônia está
difusa na área, a bactéria Nitrosomonas pode oxidar a mesma transformando-a em
nitrito.
A bactéria Nitrobacter é responsável pela oxidação do nitrito em nitrato.
Este processo é chamado de nitrificação. Plantas e microrganismos podem
assimilar nitrato, ou a bactéria anaeróbica pode reduzir o nitrato (desnitrificação)
em gás nitrogênio (N2), onde o nitrato se difunde na água anóxica
(falta de oxigênio).
Os Jardins Filtrantes são compostos sucessivamente por filtro aeróbico
(1° estágio) e anaeróbico (2° estágio). Em cada filtro, o potencial de redução
varia muito devido à profundidade do filtro. Como resultado, Jardins Filtrantes
apresentam uma grande variabilidade de potencial de redução permitindo que o
ciclo do nitrogênio se faça por completo. Finalmente, todo o nitrogênio é
removido do efluente, sendo transformado em N2 e/ou extraído pelas
plantas que precisam como um importante nutriente.
O fósforo é frequentemente o nutriente limitante em sistemas de água
doce e pode ter impactos significantes sobre a jusante dos receptores de água.
O fósforo chega aos filtros dos Jardins Filtrantes como sólido suspenso
ou como fósforo dissolvido. Significativas quantidades de fósforo associadas
com sedimentos são depositadas nos filtros.
O fósforo dissolvido é processado pelos microrganismos presentes
no substrato dos filtros, pelas plantas e pelos mecanismos geoquímicos. A
remoção microbiana do fósforo do substrato ou da água é rápida e altamente
eficiente, entretanto, após a morte das células, o fósforo é liberado
novamente. Similarmente, para plantas, uma pequena decomposição faz com que o
fósforo seja liberado. Para evitar a liberação do fósforo é necessária a poda
da biomassa vegetal. Esta operação maximiza a remoção biótica do fósforo no
sistema dos jardins Filtrantes.
II.
Carbono
Os filtros armazenam carbono no interior do substrato e nas plantas.
O armazenamento de carbono é uma função importante dentro do ciclo de carbono.
Desta maneira os filtros funcionam como um sumidouro de carbono no qual a
decomposição de matéria orgânica permanece estável.
I.
Enxofre (S)
O sulfato é o ânion mais comum presente na água. A redução
do sulfato é um indicador das condições anaeróbicas presentes, enquanto que a
oxidação de sulfeto é um indicador de condições aeróbicas. A obtenção do
sulfeto se deve à redução de sulfato através de bactérias anaeróbicas.
II.
Sólidos em suspensão
O fluxo lento e a área de interceptação existente nos
jardins auxiliam a remoção dos sedimentos citados. As remoções dos sólidos suspensos
incluem sedimentação, agregação e interceptação.
-
Sedimentação: as partículas maiores e mais pesadas
são sedimentadas na entrada do efluente. Partículas menores e menos densas exigem
um tempo de detenção maior nos Jardins. A sedimentação é promovida através dos
substratos ou pelos detritos das plantas, que reduzem a coluna de água no
filtro e mistura as partículas.
-Interceptação: as menores partículas (bactérias, colóides) podem não se
agregarem o suficiente com o tempo de detenção nos filtros. Para estas
partículas, o único mecanismo de remoção se resume à adsorção das mesmas pelas
superfícies submersas, ou seja, úmidas.
No tratamento preliminar há a retensão dos sólidos suspensos. As
partículas se acumulam em uma camada que é drenada e mineralizada, sendo
removida ao atingir uma altura de 20 cm de substrato.
Vitória Régia Fomentadora de oxigenio
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