Resumo

A remoção de nitrogênio por métodos biológicos e vias convencionais pode desenvolvida através da associação de reatores que desempenhem os processos de nitrificação e desnitrificação, em condições bastante restritas, incluindo regulação de pH e disponibilidade de matéria orgânica. No entanto, é possível recorrer a métodos alternativos, como o processo ANAMMOX (Oxidação Anaeróbia da Amônia). O objetivo do presente trabalho é avaliar as condições para a partida de um reator ANAMMOX, buscando aplicar condições ambientais e operacionais para que se possa desenvolver essa atividade, em dois reatores bateladas sequenciais (RBS I e II), operados em três fases distintas diferenciando-se, pela troca volumétrica, a matriz de alimentação e o inóculo. Na fase I as concentrações de substratos (amônia e nitrito) foram variável e uma troca volumétrica de 20%. Na fase II as concentrações dos substratos foram fixadas e a troca volumétrica foi aumentada para 60%. Na fase III a matriz de alimentação foi mudada e o RBS II foi reinoculado com uma mistura de cinco lodos diferentes. Apesar de todas as estratégias aplicadas, não foi detectada a presença de atividade ANAMMOX, expressa na remoção de amônia e nitrito em ambiente anaeróbio. Esse fato pode ser atribuído a fatores adversos enfrentados ao longo do tempo de operação, como as cargas de choque no inicio, saída de sólidos no efluente e a incerteza da presença desses organismos no inóculo.

Introdução

Os nutrientes nitrogênio (N) e fósforo (P) devem ser removidos dos efluentes de modo a evitar o seu lançamento em quantidades apreciáveis nos corpos receptores. O aporte excessivo desses nutrientes nos sistemas aquáticos promove o crescimento de microalgas e vegetais, causando diversos problemas, entre os quais a floração excessiva de microalgas (algal blooms), que pode provocar liberação de toxinas para a massa aquosa. Esses nutrientes estimulam e aceleram o processo de eutrofização de lagos, lagoas e baias, com alteração das propriedades das águas, diminuição da lâmina líquida, acúmulo de lodo no leito desses corpos receptores (SANT’ANNA JUNIOR, 2013).

Com o passar dos anos a legislação se tornou mais rígida para os lançamentos de efluentes com cargas de nitrogênio, fazendo com que novas tecnologias de remoção desse nutriente surgissem, assim, o processo ANAMMOX ganhou força nas últimas décadas.

O processo de oxidação anaeróbia da amônia, ou ANAMMOX (do inglês anaerobic ammonium oxidation), é considerado um dos mais inovadores avanços tecnológicos na remoção de nitrogênio amoniacal de águas residuárias, sendo capaz de remover altas concentrações de nitrogênio. Para que ocorra o processo ANAMMOX, STROUS et al (1998), através do experimento observou uma equação global para que o processo ocorra com a seguinte equação abaixo.

NH4+ + 1,32 NO2- + 0,066 HCO3- + 0,13 H+ → 1,02 N2 + 0,26 NO3- + 0,066 CH2O 0,5N0,15 + 2,03H2O Equação (1).

No processo ANAMMOX, a amônia é convertida a N2 tendo o nitrito como principal aceptor final de elétrons. A desnitrificação é autotrófica, não havendo necessidade de adição de uma fonte externa de carbono, sendo assim um processo mais econômico que o convencional, pois reduz custos com aeração e não necessita de adição de matéria orgânica.

A grande desvantagem desse processo é seu alto tempo de crescimento da biomassa. ARAÚJO et al (2010) relatou que conseguiu cultivar bactérias ANAMMOX com 90 dias de operação, SANCHEZ et al (2014) calculou uma taxa de duplicação celular em 9 dias no seu experimento. Então, com esse tempo de crescimento longo, aumenta o tempo de partida, o que pode inviabilizar o emprego desse processo em escala plena. Então o presente trabalho objetivou-se avaliar as condições para a partida de um reator ANAMMOX, buscando aplicar condições ambientais e operacionais para que se possa desenvolver essa atividade

Autores: Antônio Jaidis de Moura; Lidia Maria Costa Martins; Heraldo Antunes Silva Filho e Jarbas Rodrigues Chaves.