Nitrificação e desnitrificação mediadas pela bactéria paracoccus denitrificans em maciço filtrante componente de wetlands construídos verticais

Abstract

Dentre os diferentes elementos componentes e atuantes dos wetlands construídos verticais descendentes (WCVD), destaca-se o papel do maciço filtrante nas relações do escoamento do efluente a ser tratado, bem como, na formação do biofilme responsável pelas transformações da matéria orgânica e, notadamente, dos nutrientes presentes no esgoto sanitário afluente. Além das vias clássicas para as transformações e remoções de nitrogênio nesses sistemas, existem outras rotas passíveis de serem desenvolvidas e maximizadas. Dentre elas destacam-se a nitrificação heterotrófica (NH) e a desnitrificação aeróbia (DA). Neste trabalho foi avaliado o desempenho da bactéria Paracoccus denitrificans na remoção do nitrogênio amoniacal em colunas de areia simulando perfis verticais de WCVD (coluna com 30cm de profundidade de maciço filtrante) e wetland construído vertical descendente de fundo saturado WCVD-FS (coluna com 60cm de profundidade de maciço filtrante, sendo destes 40cm saturados). Três colunas de areia foram operadas em escala laboratorial por 115 dias, sendo as colunas representantes dos WCVD e WCVD-FS inoculadas com a bactéria P. denitrificans (com uma concentração de 1,40x1010 UFC mL-1), com uma terceira coluna servindo como branco e isenta de micro-organismos. Todas as colunas foram alimentadas com esgoto sintético autoclavado de forma intermitente, sob uma relação C/N de 5, com carregamento orgânico afluente de 41 g DQO m-2 d-1, 8 g NH4+ m-2 d-1, e uma taxa hidráulica de 113 mm d-1. Semanalmente, foi realizado o monitoramento físico-químico do afluente e efluente das unidades de tratamento. Verificou-se maior desempenho na remoção de DQO na coluna representando o WCVD-FS, apresentando uma remoção média de 70%. Para a coluna representando o WCVD, a eficiência média de remoção obtida foi de 57%. Notou-se pouca diferencia entre as duas colunas em relação à eficiência média de remoção de NH4+, obtendo-se 54% de remoção para a coluna WCVD e 51% para a coluna WCVD-FS. Ressalta-se que não foi observado nos efluentes das colunas a formação de NOx, inferindo assim, que a remoção do NH4+ afluente foi devido a nitrificação e desnitrificação simultâneas promovida pela bactéria P. denitrificans.