Respirometria para avaliação da atividade microbiana em reatores biológicos de leito móvel no tratamento de efluente aquícola

Abstract

A tecnologia atualmente utilizada na remoção de nitrogênio amoniacal em sistemas de recirculação aquícola (RAS) é a de biorreatores de leito móvel, conhecido pela sigla em inglês MBBR. Os biorreatores aceleram as reações biológicas, proporcionam um ambiente favorável para o crescimento microbiano pela grande área superficial dos elementos suportes e contato com os nutrientes dissolvidos, com baixa perda de carga, o que representa uma vantagem em relação aos sistemas de leito fixo, que necessitam altura manométrica para favorecer o fluxo hidráulico. Como o funcionamento do MBBR para aquicultura se difere do funcionamento para tratamento de águas residuárias, o presente estudo teve como objetivo contribuir com o desenvolvimento da tecnologia para tratamento de efluentes aquícolas, com foco em sistemas de recirculação de água doce através da avaliação de utilização da técnica respirométrica como ferramenta para monitorar processos de nitrificação em biorreatores de leito móvel. Os ensaios respirométricos possibilitaram a determinação da velocidade de respiração dos microrganismos aeróbios (Robs), parâmetro que pode ser relacionado com o consumo de substrato (NAT). As respirometrias realizadas nos reatores MBBRs em escala de bancada apresentaram valores de consumo de oxigênio muito próximos entre os tratamentos, apresentando o maior valor no reator controle de 3,35 mg O2 L -1h -1 .

The technology currently used in the removal of ammoniacal nitrogen in recirculating aquaculture systems (RAS) is the moving bed bioreactors, known by the acronym MBBR. Bioreactors accelerate biological reactions, provide a favorable environment for microbial growth due to the large surface area of support elements and contact with dissolved nutrients, with low head loss, which represents an advantage over fixed bed systems, which require manometric height to favor the hydraulic flow. As the operation of the MBBR for aquaculture differs from the operation for wastewater treatment, the present study aimed to contribute to the development of technology for the treatment of aquaculture effluents, focusing on freshwater recirculation systems through the evaluation of the use of respirometric technique as a tool to monitor nitrification processes in moving bed bioreactors. The respirometric assays made it possible to determine the respiration rate of aerobic microorganisms (Robs), a parameter that can be related to substrate consumption (NAT). The respirometry performed in the MBBR reactors on a bench scale showed very close oxygen consumption values between the treatments, with the highest value in the control reactor of 3.35 mg O2 L -1h -1 .