Produção e aplicação de biofloculantes a partir de lodo residual de processos biológicos de tratamento de efluentes

Abstract

O crescimento demográfico urbano demanda que as ETE urbanas sejam altamente eficientes, enquanto procuram-se processos economicamente mais sustentáveis. As Unidades de Recuperação de Recurso (URR) utilizam o lodo residual como matéria prima para produção do EPS (extracellular polymeric substance), um biopolímero floculante em potencial. A presente pesquisa objetiva identificar o melhor condição e aplicação do EPS ao licor misto de reator aeróbio bem como compreender o comportamento do EPS com as células presentes no lodo. A metodologia baseou-se em testes prévios utilizando a caulinita como efluente sintético para determinação das condições ideais de aplicação; O EPS foi caracterizando pelo rendimento, e pela concentração de polissacarídeos e proteínas, e foi realizada a identificação microbiana do lodo utilizado para a produção do EPS; na aplicação ao licor misto de reator aeróbio, foi analisado o Índice Volumétrico do Lodo (IVL), a máxima velocidade de sedimentação, a Resistência Específica do Lodo (REL) e o Tempo de Filtração (TTF); também foi realizado teste de respirometria e divisão da biomassa ativa. Como resultado, verifica-se que o rendimento a partir do lodo residual estudado foi considerado baixo e que potencial de floculação do EPS é melhorado quando aplicado acidificado (pH=4). Nota-se a presença de bactérias anaeróbias da família 'Clostridiaceae' e as da família 'Alcaligenaceae' e 'Saprospiracea', produtoras do biopolímero semelhante ao alginato. O EPS demonstrou aumentar a carga de nutrientes do efluente sintético gerado. Nos testes com o licor misto, destaca-se o aumento de cinco vezes da velocidade de sedimentação quando adicionado 20% de EPS, chegando a atingir IVL ótimo, porém há aumento do valor de sólidos suspensos. Os resultados de REL e de TTF indicam que o EPS possui capacidade de interagir com as substâncias orgânicas na matriz extracelular, promovendo a floculação dos sólidos e colmatação. Além disso, o EPS demonstrou diminuir em cerca de 40% a velocidade de respiração celular, o que certamente prejudicaria a eficiência do consumo de matéria orgânica no tanque de aeração, e também não é recomendado para tratamentos que possuem processos de desaguamento de lodo por filtração, por ter alto poder de provocar a colmatação. Portanto, o EPS apresenta grande potencial para uso como biofloculantes em fases finais do tratamento de lodos ativados, porém mais estudos devem ser realizados buscando compreender e desenvolver ainda mais a condição ideal de aplicação do EPS.