Aspectos microbiológicos do tratamento de esgotos sanitários em reatores em batelada sequencial com lodo granular

Abstract

O tratamento com grânulos aeróbios apresentam inúmeras vantagens em relação ao sistema de lodos ativados convencionais. Esta tecnologia, quando operada sob condições específicas, é capaz de realizar em uma única unidade a remoção de matéria orgânica e nutrientes, necessitando, assim, de menores áreas de implantação. Os micro-organismos presentes na estrutura do grânulo são semelhantes ao sistema de lodos ativados. Entretanto, os grânulos possuem em sua estrutura microzonas aeróbias, anóxicas e anaeróbias onde os processos de remoção ocorrem simultaneamente. Contudo, a maioria dos estudos desenvolvidos tem utilizado esgoto sintético e escala laboratorial. Neste trabalho, o objetivo foi estudar a influência de diferentes trocas volumétricas e velocidades ascensionais na formação de grânulos aeróbios e na diversidade microbiana em reatores em bateladas sequenciais tratando esgoto doméstico diluído. Para isso, foram realizados três experimentos, E1, E2 e E3 com diferentes trocas volumétricas (59%, 71% e 59%, respectivamente) e diferentes velocidades ascensionais (1,06 cm.s-1, 0,88 cm.s-1 e 0,88 cm.s-1, respectivamente), tempo final de sedimentação de 10 minutos e tempo de ciclo de 3 horas. Grânulos foram observados nos experimentos aos 51 dias, 78 dias e 53 dias para E1, E2 e E3, respectivamente. Avaliando a influência da presença e ausência de inóculo, quando operados com a mesma troca volumétrica, no tempo necessário à granulação e na concentração média de SSVLM, identificou-se que não houve diferença entre E1 e E3. A eficiência de remoção de DQO e NH4+-N obtida no E1 foi de 81,2 ± 7,8% e 62,6 ± 30,1%, respectivamente; no E2, de 81,3 ± 6,5% e 42,2 ± 19,6%, respectivamente; e, no E3, de 78,3 ± 9,8% e 75,4 ± 25,4%. O processo de nitrificação foi afetado principalmente pela troca volumétrica, devido à lavagem da biomassa de crescimento lento para fora dos reatores. Os testes respirométricos indicaram que houve uma maior concentração de micro-organismos heterotróficos no sistema. Avaliando a comunidade microbiana presente na estrutura dos grânulos, pôde-se observar a predominância da associação de vorticellas e rotíferos na superfície dos grânulos. Aplicando a técnica da PCR observou-se que no processo de nitrificação e desnitrificação, os grupos de bactérias dominantes foram as BOA e as desnitrificantes. A presença identificada do grupo Anammox e desnitrificantes na fase de grânulos nos reatores indicaram a presença de microzonas anóxicas. E, por fim, apesar da presença de PAO nos sistemas, não houve uma alta eficiência de remoção de fósforo. Isso ocorreu devido à não estabilização do sistema e ausência de grânulos bem desenvolvidos com presença de microzonas anaeróbias.