Biodegradação de corantes mono e diazo através de processo anaeróbio associado à microaeração intermitente

Abstract

Processos biológicos são alternativas sustentáveis para o tratamento de efluentes da indústria têxtil. A remoção biológica de corantes do tipo azo, os mais utilizados na indústria têxtil, é bem consolidada, com aplicação sequencial de condições anaeróbias e aeróbias. No entanto, a microaeração intermitente têm se mostrado atraente em função da redução de custos associados a aeração convencional. Entretanto, ainda existem lacunas sobre a otimização da fase de microearação, aplicabilidade para remoção de corantes diversos, entre outros. Este estudo avaliou os efeitos da duração da fase de microaeração intermitente em dois reatores anaeróbios em bateladas sequenciais utilizados no tratamento de efluente têxtil sintético. Foi utilizado o corante monoazo Reactive Orange 4 – RO4 no Reator 1 e o diazo Reactive Black 5 – RB5 no Reator 2 – R2, ambos com concentração de 32,5 mg/L. Etanol foi utilizado como doador de elétrons (1200 mgDQO/L). Os reatores operaram em ciclo de 24 horas, divididos em 12 horas de reação anaeróbia, seguidos de 11 horas de microeração intermitente, caracterizada por pulsos de 10 e 30 minutos de microaeração (62,5 mL/min.L reator) a cada 2 horas nas Fases 1 (F1) e 2 (F2), respectivamente. Em seguida, 1 hora foi destinada para troca volumétrica. A remoção de matéria orgânica foi semelhante entre os reatores e as fases e esteve em torno de 80%. Apesar disso, o aumento do tempo de microaeração diminuiu os coeficientes cinéticos de remoção anaeróbia de DQO de 0,0120 h-1 e 0,0082 h-1 para 0,0082 h-1 e 0,0073 h-1 em R1 e R2. Em F1, o RB5 foi mais bem degradado, tanto em termos de eficiência (77,4% para RO4 e 88,7% para RB5) quanto de cinética (6 vezes mais rápida), mostrando que o número de ligações azo não foi determinante para garantir a degradabilidade dos corantes. Já em F2 a eficiência de remoção de corantes foi semelhante entre os reatores, em torno de 80%. A diminuição da eficiência de remoção de corante em R2 foi resultante, principalmente, da autoxidação das aminas aromáticas. O período de microaeração em F1 não removeu aminas aromáticas e os efluentes dos reatores apresentaram citotoxicidade em sementes de Allium cepa. Já a microaeração em F2 foi capaz de remover aminas aromáticas e a citotoxicidade. As comunidades microbianas dos 2 reatores em F1 apresentaram diversidade de organismos metilotróficos que podem ter competido pelo oxigênio com a remoção de aminas aromáticas. A aplicação de pulsos de 30 minutos de microaeração foi a mais eficiente, pois assegurou a remoção de matéria orgânica, corante, aminas aromáticas e toxicidade, independente do corante aplicado.