Resumo

O desenvolvimento das atividades antrópicas altera o ciclo do nitrogênio. Objetiva-se aqui apresentar uma revisão bibliográfica sobre a remoção biológica de nitrogênio em efluentes líquidos. As técnicas utilizadas são: nitrificação, desnitrificação e anammox.

A nitrificação é um processo biológico para a conversão de amônia em nitrito e posteriormente em nitrato. A desnitrificação corresponde à redução de nitrato para nitrogênio molecular, com material orgânico como redutor.

No processo anammox, em condições anóxicas, a amônia é convertida em nitrogênio gasoso, com nitrito como aceptor de elétrons. O estudo das técnicas de remoção de nitrogênio é necessário tendo em vista os custos envolvidos, a complexidade do processo e a eficiência requerida.

Introdução

O desenvolvimento da sociedade moderna tem alterado consideravelmente os ciclos biogeoquímicos como, por exemplo, o ciclo do nitrogênio, o que se deve principalmente ao uso de fertilizantes em cultivos agrícolas e ao desenvolvimento de atividades agroindustriais. Segundo Seitzinger et al. (2010), grande parte desse nutriente é reciclado através da biosfera terrestre. Entretanto, a porcentagem remanescente, quando não adequadamente gerenciada, causa impactos significativos aos sistemas ambientais. De acordo com Greene et al. (2011), a poluição dos cursos hídricos por nutrientes tem aumentado consideravelmente nos últimos anos.

Diante disso, Henrique et al. (2010) e Hu et al. (2013) afirmam que a remoção do nitrogênio presente em efluentes líquidos, tem fundamental importância na redução do impacto eutrofizante sobre os cursos hídricos receptores e na redução dos danos causados à biota aquática, devido à toxicidade de algumas espécies nitrogenadas, em especial a amônia. Em um curso hídrico, a forma predominante do nitrogênio indica o estágio de poluição ocasionada pelo lançamento de poluentes orgânicos a montante do ponto de análise.

Se a poluição é recente, o nitrogênio apresenta-se na forma de nitrogênio orgânico ou amônia. Se a poluição é antiga, o nitrogênio apresenta-se basicamente na forma de nitrato, uma vez que, as concentrações de nitrito são normalmente mais reduzidas (VON SPERLING, 2007). De acordo com Von Sperling (1996), a primeira grande divisão da matéria nitrogenada que adentra uma estação de tratamento de esgotos é quanto ao estado orgânico: a) matéria nitrogenada inorgânica: é representada pela amônia livre (NH3) e ionizada (NH4 +); b) matéria nitrogenada orgânica: divide-se em duas frações quanto à biodegradabilidade: inerte e biodegradável. A fração inerte divide-se em duas frações, relacionadas ao estado físico: solúvel e particulada. A fração biodegradável pode ser subdividida em três componentes: rapidamente biodegradável, lentamente biodegradável e amônia.

A remoção biológica do nitrogênio presente em efluentes líquidos é possível através de uma série de reatores, onde ocorrem os processos de nitrificação e desnitrificação (DERKS, 2007). Há um crescente interesse para o desenvolvimento de tecnologias que possibilitem a remoção biológica do nitrogênio presente em efluentes líquidos, utilizando baixos níveis de oxigênio dissolvido para o processo de nitrificação parcial, uma vez que, de acordo com Hu et al. (2013), para a realização de ambos os processos, nitrificação e desnitrificação, é necessário um alto consumo de energia, resultando em custos relativamente elevados para os sistemas de tratamento.

Reatores biológicos utilizados para o tratamento de efluentes líquidos podem ter diversas configurações (VON SPERLING, 2007). A evolução dos sistemas de tratamento de efluentes não disponibiliza tecnologias consideradas completamente eficientes para a remoção de nutrientes. Ainda há necessidade de aprimorar alternativas de incremento e melhoria dos resultados, levando em consideração a viabilidade econômica do processo (SARAIVA; KOETZ, 2002). Nesse contexto, o presente artigo tem como objetivo apresentar uma revisão bibliográfica acerca das principais técnicas de tratamento utilizadas para a remoção biológica das diferentes formas nitrogenadas encontradas em efluentes líquidos.

Autores: Leandro Fleck; Eduardo Eyng e Maria Hermínia Ferreira Tavares.