Influência de aceptores de elétrons na ocorrência e desempenho de organismos acumuladores de fósforo em reator em batelada sequencial

Abstract

Os processos de remoção biológica de fósforo no tratamento de efluentes vêm ganhando espaço no Brasil e em outros países. Os principais responsáveis pela remoção de fósforo nesses processos são os organismos acumuladores de polifosfato. Alguns desses organismos também são capazes de utilizar nitrato ou nitrito, em vez de oxigênio, como aceptor de elétrons e, assim, desfosfatar e desnitrificar simultaneamente. Nesse contexto, este estudo avaliou o uso de diferentes aceptores de elétron no desenvolvimento de organismos acumuladores de polifosfato em reatores em batelada sequencial sob condições operacionais controladas, como também a influência desses aceptores no desempenho destes sistemas na remoção de matéria orgânica e de nutrientes a partir de efluentes aquosos. Então, três reatores em batelada sequencial com características favoráveis à ocorrência de organismos acumuladores de polifosfato foram operados com efluente sintético, utilizando oxigênio, nitrito ou nitrato como aceptor de elétrons. A idade do lodo (15 dias), a temperatura (< 20°C) e o pH (~7,5) do meio foram definidos e controlados para favorecer o desenvolvimento desses organismos. O efluente sintético foi constituído por acetato de sódio (900 mg L-1), como substrato orgânico, além de macro e micronutrientes. Análises físicas e químicas (e.g., demanda química de oxigênio), ensaios respirométricos e testes estatísticos foram usados para avaliar a influência dos aceptores de elétrons na ocorrência dos organismos acumuladores de polifosfato e no desempenho dos reatores biológicos. As condições e estratégias operacionais usadas nos três reatores produziram licores mistos constituídos por organismos acumuladores de polifosfato e com concentrações médias de sólidos suspensos voláteis e totais variando entre 545 e 723 mg L-1 e entre 705 e 1.078 mg L-1, respectivamente. As médias das taxas máximas de consumo de oxigênio dos licores, obtidas nos testes respirométricos com pulsos de acetato e de propionato, variaram entre 60 e 82 mg L-1 h-1 e entre 27 e 37 mg L-1 h-1, respectivamente. Os reatores diminuíram em mais de 85% a demanda química de oxigênio e removeram mais de 70% do ortofosfato do efluente. O reator com nitrato como aceptor de elétrons foi o menos eficiente na remoção de fósforo, bem como apresentou o maior teor de lodo produzido, o que pode representar custos adicionais ao processo. Os reatores que usaram oxigênio e nitrito foram equivalentes em desempenho (remoção de matéria orgânica e de fósforo) e na produção de biomassa.

Keywords

• aceptores de elétrons
• organismos acumuladores de polifosfato
• reator em batelada sequencial
• remoção de fósforo
• respirometria