Investigação sobre a remoção biológica simultânea de amônio e nitrito utilizando biomassa em suspensão oriunda de sistema de lodo ativado

Abstract

A presente pesquisa propôs investigar a remoção biológica autotrófica de nitrogênio pela via anóxica utilizando como inóculo, biomassa em suspensão oriunda de sistema de lodo ativado de uma ETE que trata, predominantemente, esgoto doméstico. Para tanto, dois reatores foram inoculados com o lodo e diferenciados pela alimentação de diferentes razões nitrito/amônio. Os reatores foram denominados de Reator 01 (R.01) e Reator 02 (R.02), operados em paralelo como reatores em bateladas sequenciais (RBS) por 261 dias. Essas razões foram inicialmente estabelecidas em 1,3 e 1,0 para R.01 e R.02, respectivamente. Ao longo do estudo as razões foram progressivamente manipuladas variando de 1,2 a 2,6 no R.01 e de 1,0 a 2,0 no R.02.Durante 130 dias os reatores eram permeáveis a gases e a partir do 131º o aparato experimental foi substituído por reatores impermeáveis a gases. As concentrações médias de N-NH4 + e N-NO2 - alimentadas nos reatores ao longo dos 261 de adaptação e operação dos reatores foram iguais a 43,85 mgN-NH4 +.L-1 e 63,83 mgN-NO2 -.L-1 no R.01 e, 44,10 mgNNH4 +.L-1 e 58,96 mgN-NO2 -.L-1. Testes físico-químicos de monitoramento da concentração desses compostos nitrogenados foram realizados durante as bateladas sequenciais, bem como o monitoramento do pH e Temperatura e a determinação da concentração de sólidos em suspensão voláteis. Ao final dos 261 dias de operação dos RBS amostras do lodo foram coletadas de ambos reatores para análise de biologia molecular pela técnica PCR (Polimerase Chain Reaction) para confirmação de presença de DNA de bactérias Anammox. A operação dos reatores e testes analíticos de monitoramento da remoção biológica de nitrogênio revelaram que N-NH4 + e N-NO2 - foram removidos do sistema, entretanto a remoção dessas espécies químicas não foi simultânea, caracterizando a não ocorrência de reação Anammox. As melhores remoções de nitrogênio ocorreram nos reatores permeáveis a gases, com máximas taxas de remoção de nitrogênio iguais a 0,021 kgN-NH4 +.m-3.dia -1 e 0,026kg NNH4 +.m-3.dia-1 no R.01 e R.02, respectivamente. Para o N-NO2 - a taxa de remoção no Reator 01 variou entre (0,009 a 0,036) kgN-NO2 -.m-3.dia-1 e no Reator 02 entre (0,009 a 0,029) kgNNO2 -.m-3dia-1. Acredita-se que durante os testes nos reatores permeáveis a gases o processo favorecido tenha sido o de nitrificação seguido de desnitrificação. Enquanto nos reatores impermeáveis a gases tenha sido o de desnitritação. Apesar de reação Anammox não ter sido observada pelo monitoramento físico-químico, eficiência média de remoção de N-NH4 + e NNO2 - iguais a 54,9% e 84,0%, respectivamente, foram encontradas. A análise de biologia molecular pela técnica PCR indicou ausência de DNA de bactérias responsáveis pela reação Anammox.