Resumo

Devido à limitada eficiência das técnicas convencionais em remover efetivamente microcistinas dissolvidas é necessário o estudo sobre o uso de técnicas complementares e/ou alternativas de tratamento para sua remoção, tais como as técnicas de filtração lenta e biofiltração em carvão ativado granular – CAG, que utilizam a atividade biológica presente no biofilme formado para a remoção/degradação de contaminantes. Assim, este trabalho teve como objetivo comparar o uso da filtração lenta e da biofiltração em CAG em escala de bancada, com diferentes modos de ativação biológica (natural com água bruta in natura, específica com bactéria Sphingosinicella microcystinivorans – B9) e sem ativação com água bruta esterilizada (controle negativo), para pré-tratamento de águas para consumo humano, visando a remoção de microcistinas. Com os resultados, observou-se que o modo de ativação impactou de maneira distinta o tempo de maturação, sendo que para o filtro de areia de filtro lento – AFL com ativação natural obteve-se o tempo maturação de 24 dias, enquanto para ativação específica, o tempo de maturação foi de 4 dias para ambos os meios granulares empregados (AFL e CAG). Em relação às microcistinas, as remoções foram de 99,3% com ativação natural e de 98,3% com ativação específica com B9 para o filtro de AFL e de 99,2% com ativação natural e de 98,7% com ativação específica com B9 para o filtro de CAG. Para a turbidez, o modo de ativação biológica foi o principal fator que contribuiu para a remoção de turbidez, no entanto, devido escala empregada no estudo, as remoções de turbidez não foram satisfatórias. Por fim, percebe-se que o emprego da bactéria B9 pode ser bastante vantajoso em relação a remoção de microcistinas e turbidez devido à redução do período de maturação, com consequente aumento da produtividade de água tratada.

Introdução 

Em decorrência do aumento da poluição dos mananciais destinados ao consumo humano, a adoção de padrões mais restritivos exigidos por lei e a dificuldade de remoção de compostos de origem orgânica pelos tratamentos convencionais, há necessidade da adaptação das estações de tratamento de águas existentes e otimização da eficiência das mesmas com a busca de técnicas complementares e/ou alternativas a esses sistemas de tratamento (DI BERNARDO; MINILLO; DANTAS, 2010; SIMPSON, 2008; HO et al., 2011; HO; SAWADE; NEWCOMBE, 2012). Dentre os compostos de origem orgânica de difícil remoção, as cianotoxinas, ou mais especificamente, as microcistinas – MCs merecem destaque, devido a frequência em que são detectadas em mananciais destinados ao abastecimento público e correlação com diversos casos de intoxicação de humanos e animais (CHARMICHAEL, 1994; AZEVEDO et al., 2002; CRUZ et al., 2011).

Neste contexto, há a necessidade de se buscar tecnologias sustentáveis sob os pontos de vista técnico, ambiental e econômico considerando a aplicabilidade às condições reais. Neste sentido, destaca-se à biofiltração em carvão ativado granular e a filtração lenta.

A biofiltração em CAG é uma técnica de tratamento de águas que combina atividade biológica presente no biofilme aderido aos grãos de CAG com a capacidade adsortiva e de remoção física realizada pelo meio granular, para remoção de diversos contaminantes (WANG et al., 2007, AKTAS; ÇEÇEN, 2007; LIANG et al., 2007; SIMPSON, 2008; AKTAS). A filtração lenta, por sua vez, faz uso de material granular com granulometria fina e baixas taxas de filtração, o que permite um maior tempo de detenção e a formação de uma camada biológica na camada superior do leito filtrante, conhecida como schmutzdecke, que é o principal responsável pelo desempenho dessa técnica (DI BERNARDO; BRANDÃO; HELLER, 1999).

A atividade biológica pode ser viabilizada com o uso de microrganismos naturais e/ou específicos, que possuem capacidade de biodegradar as microcistinas na forma de biofilme sob a superfície do material granular (BOURNE et al., 2006; HO et al., 2006; TSUJI et al., 2006; KATO et al., 2007; KURIAMA, 2012). Assim, o presente trabalho pretende comparar o uso da biofiltração em CAG e filtração lenta com diferentes modos de ativação biológica (natural e com microrganismo específico) como técnica de pré-tratamento de águas para consumo humano e remoção/biodegradação de MCs.

Autores: Josemarque Lima da Rosa; Thais Borini de Melo; Bruna Morgana Beneti; Amanda Alcaide Francisco e Emília Kiyomi Kuroda.