Reator aeróbico de biogrânulos e lagoa de aguapé como biotecnologia para o tratamento de águas residuais da suinocultura
Resumo
Os resíduos gerados na criação de suínos apresentam elevado potencial poluidor, podendo
causar danos à saúde humana e animal e comprometer a qualidade do ar, dos solos e dos recursos
hídricos. Essa problemática ambiental tem levado pesquisadores de vários países a investigar
processos alternativos para o tratamento das águas residuais, em substituição ao manejo
convencional em esterqueiras e lagoas anaeróbicas. Nesse contexto, a presente tese de
doutoramento teve o intuito de desenvolver um sistema integrado de tratamento para as águas
residuais da suinocultura, capaz de remover poluentes da água residual e, simultaneamente,
recuperar os nutrientes e compostos orgânicos da água e concentrá-los na forma de lodo e
biomassa de plantas. O sistema foi composto por três módulos seqüenciais de tratamento:
decantador de sólidos, reator aeróbico de biogrânulos e lagoa de aguapé. O decantador (módulo 1)
foi constituído por uma coluna de PVC de 50 cm de altura útil, na qual as águas residuais in
natura foram tratadas com tempo de sedimentação de 5 minutos. A fração líquida separada no
decantador foi submetida ao tratamento em reator aeróbico de biogrânulos (módulo 2). O
biorreator foi operado continuamente durante 505 dias, em um total de 1.515 ciclos, em condições
de laboratório. O reator foi operado em modo seqüencial em batelada, com tempo de retenção
hidráulico (TRH) de 16 h, ciclos de 8 h, alimentação no início do ciclo e tempo de sedimentação e
descarga de 1 a 5 minutos. Águas residuais da suinocultura, in natura ou após decantação, foram
utilizadas como afluente do reator. O efluente descarregado do reator foi decantado por 15
minutos para separação de lodo e fase líquida. O efluente líquido do reator foi tratado na lagoa de
aguapé (Eichhornia crassipes) (módulo 3), a qual foi operada em casa de vegetação, em modo
semicontínuo, com descarga de efluente e entrada de afluente a cada 2 dias e TRH total de 10,6
dias. O decantador contribui expressivamente na remoção de sólidos e de carga orgânica. No
reator, um leito uniforme e estável de biogrânulos foi desenvolvido. O reator pôde ser operado
com carga orgânica extremamente elevada (29,8 kg m-3 dia-1 de DQO) e foi demonstrada a
ocorrência de nitrificação simultânea à desnitrificação, a influência da biomassa flocosa na
remoção de carga orgânica particulada e uma elevada taxa de remoção de carga orgânica solúvel
(0,9 kg m-3 h-1 de DQO). A lagoa contribuiu pouco na remoção de contaminantes se comparada
aos outros dois módulos do sistema integrado, mas foi fundamental para a purificação da água.
Todos os contaminantes avaliados foram removidos com eficiência variável entre 92,4 e 99,9% e
os padrões de qualidade de efluentes, estabelecidos pela legislação, foram integralmente
atendidos. Em média, foram recuperados 79% do N, 88% do P e 56% do K na forma de lodo, o
qual apresentou volume 5 a 11 vezes menor que a água residual submetida ao tratamento. O
sistema integrado de tratamento constitui uma biotecnologia promissora para a gestão sustentável
dos resíduos da suinocultura.
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