Potencial de recuperação de biopolímeros do lodo aeróbio em um sistema de tratamento de efluentes em escala real

Abstract

A manutenção da qualidade ambiental dos recursos hídricos e a proteção da saúde humana, são os motivos pelos quais o tratamento das águas residuárias é aplicado. Atualmente, os problemas ambientais antropogênicos criaram uma demanda mundial a fontes de matérias primas, trazendo sobre os resíduos gerados um potencial meio de obter recursos. O lodo biológico gerado nas estações de tratamento de efluentes possui substâncias com valor econômico agregado, como as substancias poliméricas extracelulares (EPS). Seus polímeros possuem capacidade de formar hidrogéis, conferindo-o características de um espessante, usado em diversos tipos de industrias. Também possui substancias que o tornam um fertilizante para agricultura. Esse lodo é comumente descartado em aterros sanitários, porém, ainda é passível de recuperação. Portanto, esse trabalho tem como objetivo caracterizar e quantificar o EPS de lodo aeróbio em um sistema biológico de tratamento de efluentes de uma estação de tratamento de esgotos (ETE). O método de extração usado consiste em solubilizar o EPS em condições alcalinas, agitação e a altas temperatura. A extração foi realizada à 80°C e 50°C, a fim de avaliar a interferência da temperatura na solubilização do EPS e seus componentes, como proteínas (PN), polissacarídeos (PS) e ácidos húmicos. O rendimento de EPS foi baixo, devido a determinação em função dos SSV. A distribuição qualitativa não variou, mas as diferenças percentuais foram substanciais entre as duas estratégias, onde a extração a 80°C apresentou maiores concentrações PN, PS e ácidos húmicos. A análise qualitativa e quantitativa do EPS mostrou que há viabilidade para a transformação da ETE em uma unidade de recuperação de recursos.

Maintaining the environmental quality of water resources and protecting human health are the reasons why wastewater treatment is applied. Currently, anthropogenic environmental problems have created a worldwide demand for sources of raw materials, bringing the waste generated into a potential means of obtaining resources. The biological sludge generated in effluent treatment plants contains substances with added economic value, such as extracellular polymeric substances (EPS). Its polymers have the ability to form hydrogels, giving it the character of a thickener, used in various types of industries. It also has substances that make it a fertilizer for agriculture. Therefore, this work aims to characterize and quantify the EPS of aerobic sludge in a biological effluent treatment system from a WWTP. The extraction method used consists of EPS solubilization in alkaline conditions, agitation and high temperature. The extraction was carried out at 80°C and 50°C, in order to evaluate the interference of temperature in the solubilization of EPS and its components, such as proteins (PN), polysaccharides (PS) and humic acids. The yield of EPS was low, due to the determination as a function of the VSS. The qualitative distribution did not vary, but the percentage differences were substantial between the two strategies, where extraction at 80°C showed higher concentrations of PN, PS and humic acids. The qualitative and quantitative analysis of the EPS showed that it is feasible to transform the WWTP into a resource recovery unit.