Estudo da granulação aeróbia em reator piloto de bateladas sequenciais e da produção, caracterização e aplicação de biopolímeros produzidos no tratamento de esgoto sanitário

Abstract

São evidentes os efeitos do impacto ambiental causados pela influência da ação antrópica em corpos da água. Uma das consequências mais irremediáveis é a eutrofização, gerada principalmente pelo despejo inadequado de resíduos ricos em fósforo. Este nutriente é não-renovável e suas jazidas estão em declínio, principalmente devido seu indispensável uso como base de fertilizantes. Assim, a busca por soluções relativas a recuperação de fósforo tem sido um assunto recorrente, e nesse viés, estações de tratamento de esgoto têm chamado atenção devido à grande concentração de nutrientes presente nos efluentes. Tendo isso em vista, e sendo a adsorção um método de recuperação de elementos de difícil remoção que possui diversas vantagens econômicas e práticas, este trabalho visou a extração do biopolímero alginate-like exopolysaccharides (ALE) presente no lodo descartado de um reator de bateladas sequenciais e sua utilização como adsorvente de fósforo contido em amostras líquidas sintéticas e reais (urina humana), a fim de reutilizar o fósforo adsorvido como possível biofertilizante. A metodologia para determinar sua viabilidade compreendeu ensaios de adsorção, eficiência de remoção, caracterização do lodo e do ALE, além de modelos de isotermas, cinéticos e termodinâmicos. O modelo de isotermas melhor ajustado foi o de Langmuir, o que indica alta afinidade entre o adsorvato e a superfície do adsorvente. A caracterização do lodo e biopolímero apresentou adequação de acordo com a CONAMA 375/2006, viabilizando a sua utilização pós-adsorção na agricultura, além de apresentar um rendimento de 23% de ALE em relação ao lodo. Verificou-se que a máxima capacidade de adsorção de fósforo pelo biopolímero foi 11,49 mg P g-1 para soluções sintéticas, e 61% de remoção de fósforo presente na urina humana diluída, resultados promissores. Por fim, experimentos de regeneração das esferas de ALE determinam a viabilidade de seu uso para fins de liberação lenta de fósforo na agricultura.