Implantação e avaliação de um algal turf scrubber para remoção de nutrientes

Abstract

A qualidade e a disponibilidade de água vêm diminuindo drasticamente em todo o globo, comprometendo a viabilidade de ecossistemas inteiros, além da saúde e qualidade de vida de populações humanas. O crescimento urbano rápido e desordenado intensifica a necessidade de intervenções pré e pós-contaminação, ou seja, melhorias no tratamento de esgoto e atitudes de remediação. Estudos com foco em biorremediação despontam em busca de alternativas para recuperação de ambientes atingidos e contaminados e neste contexto, os sistemas Algae Turf Scrubber (ATS) são utilizados com sucesso em ambientes diversos. Estudados para depuração de aquários, foram testados para remoção de nutrientes em efluentes pesados, como os da suinocultura e pecuária. Com o objetivo de implementar e avaliar um sistema de tratamento baseado na técnica ATS para remoção de nutrientes, construímos um sistema composto por duas rampas, adjacente a uma lagoa salobra de decantação de efluentes de maricultura, próxima à Lagoa da Conceição em Florianópolis. O sistema conta com dois regimes hidráulicos intercambiáveis. O regime de crescimento é denominado \"aberto\": a água da lagoa apenas circula pelo sistema. O regime de teste, \"fechado\", funciona com dois reservatórios de 100 litros cada, as rampas são utilizadas separadamente e a água circula apenas dentro do sistema construído. Foram testadas duas topografias de substrato de crescimento diferentes (rede de nylon e rede de polietileno com revestimento em policloreto de vinila expandido), e os parâmetros avaliados incluíram pH, temperatura, salinidade, turbidez, luminosidade, condutividade, oxigênio dissolvido, clorofila e ficocianina in vivo, além da análise da composição específica da biomassa, e do conteúdo de nitrogênio e fósforo. Os testes foram realizados com a água da própria lagoa, e os valores de remoção atingiram 17,81%, 32,35%, e 88,31% para N-NH4, N-NO2 e P-PO4, respectivamente. O sistema poderá continuar em uso para pesquisa e remediação após a finalização deste trabalho.

Abstract : Water quality and availability are declining worldwide, compromising ecosystem viability, alongside with human population health and quality of living. The fast and disrupt urban growth intensifies the intervention need, before and after contamination, as in, wastewater treatment and remediation. Algal Turf Scrubber (ATS) rise as an alternative for contaminated aquatic areas restoration and for wastewater treatment as well. Created and studied for aquarium depuration, they were tested for nutrient removal in manure and suine effluents. Therefore, an ATS-based system for nutrient removal were built, with two 4 meter-long ramps connected with a brackish water decantation pond, near Conceição Lagoon, in Florianópolis. The system is interchangeable, with an \"open\" regime, when the water from the decantation pond is pumped to the system, and once passes through, it falls back to the pond; and \"closed\", when the ramps are used separately, with one 100 L reservatory each. The open regime were used to mature the system, and the closed one, for the nutrient removal experiments. Two different substrates were tested, and the descriptive parameters included pH, temperature, salinity, turbidity, irradiance, condutivity, dissolved oxygen, in vivo chlorophyll and phicocyanin, plus nutrients in the water and dry biomass. Tests were run with water from the decantation pond, and the removal rates reached 17,81%, 32,35%, and 88,31% for N-NH4, N-NO2 and P-PO4, respectively. This ATS-based system will be used for further investigations, complementing the research done at this institution.