Fermentação de lodos ativados e resíduos orgânicos como co-substratos visando a solubilização de fósforo para otimizar a recuperação de estruvita

Abstract

O fósforo (P) é um elemento chave para a manutenção da vida. O P, porém, está sendo transferido rapidamente de reservas minerais para corpos hídricos, causando uma epidemia global de eutrofização de corpos d’água doce e zonas mortas oceânicas. Neste panorama, controlar a cristalização da estruvita, ou, magnésio amônio fosfato hexahidratado (MgNH4PO4.6H2O) é uma forma de obter um fertilizante agrícola com grandes vantagens sobre os fertilizantes minerais e, simultaneamente, de reduzir custos operacionais oriundos da formação espontânea deste cristal em estações de tratamento de esgoto (ETE). As taxas de eficiência na cristalização podem superar 90% de remoção do P dissolvido, porém as taxas de recuperação são muito inferiores quando relacionadas ao P total, visto que apenas uma fração encontra-se disponível (solubilizada). Logo, maximizar a solubilização do P contido no lodo é a etapa mais importante de sua recuperação. Esta pesquisa, realizada no Irstea - Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture, deu continuidade às pesquisas existente na área. O estudo visou otimizar o processo pela aplicação de uma abordagem inovadora: a aplicação de uma etapa de acidificação biológica através do uso de diferentes resíduos alimentares como co-substratos de digestão de lodo ativado em excesso. Os resíduos utilizados foram resíduos sólidos orgânicos urbanos, resíduos de restaurante coletivo, gordura de ETE, soro de leite, maçãs e cenouras. Foi possível simultaneamente favorecer a liberação de P pelas bactérias desfosfatantes e favorecer as formas solúveis de P em função dos baixos pH atingidos. Concentrações superiores a 250 mg.L-1 de P-PO4 3- foram atingidas, sendo que o limite de viabilidade para cristalização da estruvita está em torno de 50 mg.L-1. Foram avaliados métodos de separação do efluente rico em P solúvel e seus impactos na cristalização. Foram atingidas taxas de recuperação em torno de 50% do fósforo total.