Fatores que influenciam a biofloculação de microalgas em lagoas de alta taxa com esgotos sanitários

Abstract

A deterioração dos corpos aquáticos, decorrente do lançamento de esgotos sem tratamento, pode ser mitigada com a utilização de processos biológicos de tratamento, reduzindo a concentração de matéria orgânica, nutrientes, entre outros poluentes. Os sistemas que utilizam agregado microalga-bactéria são considerados alternativas promissoras e sustentáveis, pois não requerem aeração artificial e representam possibilidade da produção de produtos com valor agregado, como lipídios, os quais podem ser empregados na produção de biocombustíveis. Nesse contexto, o objetivo principal deste trabalho foi investigar a influência de fatores, tais como inoculação, altura de lâmina d’água e partida do sistema na biofloculação de microalgas; bem como avaliar sua estabilidade, sedimentabilidade, produção de lipídios e remoção de matéria orgânica e nutrientes em lagoas de alta taxa operadas com esgotos sanitários. O trabalho foi realizado em escala piloto. Como estratégia de partida, três lagoas foram operadas, sendo: LAT 1, LAT 2 e LAT 3, com alturas de 0,30 m, 0,30 m e 0,50 m, respectivamente. A LAT 1 não foi inoculada, enquanto as LAT 2 e LAT 3 foram inoculadas com lodo ativado. Essas foram operadas por duas bateladas sequenciais para obtenção do agregado e, em seguida, foram operadas em regime contínuo, com tempo de detenção hidráulica de 4 dias. Em relação aos resultados, observou-se a estabilização da biomassa e a fase estacionária do sistema após 20 dias de operação na fase contínua, principalmente nas lagoas LAT 2 e LAT 3. As LAT 1, LAT 2 e LAT 3 alcançaram remoção de nitrogênio total de 83,5%, 84,2% e 77,9% e remoção de matéria orgânica avaliada em DQO de 51,6%, 74,7% e 72,03%, respectivamente. Em relação à sedimentabilidade da biomassa, nas LAT 2 e LAT 3 foi observado um aumento das partículas da biomassa e na eficiência de floculação, na medida que o sistema de agregado microalga-bactéria foi se estabilizando. Por exemplo, a partir de 28 dias do regime operacional contínuo, em torno de 70% das partículas da LAT 2 e LAT 3 estavam com tamanhos superiores a 0,20mm, com eficiência de floculação acima de 90%, indicando a boa sedimentação da biomassa e relevância no emprego de inóculo e das duas bateladas sequenciais na partida das lagoas. As características da biomassa da LAT 1 variaram em toda fase operacional, relacionando-se com a sazonalidade e diluição do efluente no período de operação. No entanto as lagoas inoculadas mostraram-se menos susceptíveis às sazonalidades. Ainda, a LAT 3 apresentou maior porcentagem lipídica na biomassa, com 18,4%, enquanto a LAT 1 e LAT 2 obtiveram valores de 10,5 e 11,2 % respectivamente, variações associadas às espécies de microalgas predominantes no meio. Nessa perspectiva, este estudo com agregado microalga-bactéria apresentou resultados para remoção de matéria orgânica e nutrientes elevados, principalmente na LAT 2, com altura de lâmina d’água de 0,30 m, demonstrando a relevância da partida dos sistemas por meio das bateladas sequenciais, com emprego do inóculo e diferentes alturas da lâmina d’água para a estabilidade dos sistemas, como também, na formação e colheita da biomassa para geração de produtos com valor agregado.