A interferência de diferentes níveis de radiação solar no tratamento de esgoto sanitário em lagoas de alta taxa

Abstract

A integração dos processos de tratamento de esgoto em lagoas de alta taxa (LATs) e cultivo de microalgas com vistas à produção de biomassa tem sido amplamente discutida, como forma de reduzir os custos associados a ambos. No entanto, para que tal associação seja de fato viável, ainda é necessário alcançar em campo as produtividades observadas em escala de laboratório. Muitas vezes, essa lacuna se deve ao fato de que, quando as microalgas estão expostas a altas intensidades luminosas, os efeitos de saturação luminosa e fotoinibição podem interferir no seu crescimento. Por outro lado, a radiação solar representa um importante fator na remoção de poluentes nas LATs. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes níveis de radiação solar na eficiência de pós-tratamento de efluente de reator UASB das LATs, especificamente na remoção de nutrientes e microrganismos indicadores de contaminação. Através da utilização de diferentes formas de cobertura, avaliou-se reduções da ordem de 22, 30 e 60% na Radiação Fotossinteticamente Ativa (RFA) média natural, de 1.920 μE.m-2.s-1. A redução da RFA em 30% propiciou os maiores valores de oxigênio dissolvido, e a redução de 60% resultou em menores valores de pH e temperatura. No que diz respeito à remoção de nitrogênio, a redução de 20% apresentou-se mais eficiente para remoção de NTK e NH3. Os diferentes níveis de radiação avaliados apresentaram resultados semelhantes para a remoção de fósforo e microrganismos indicadores. A produtividade observada, de 5,3 a 7,4g.m-2.d-1, e as eficiências de remoção de poluentes (45 a 61% para NTK, 58 a 78% para NH3, 9 a 16% para Ptotal e de 1,5 a 2,0 logs removidos para coliformes totais e E.coli) sugerem a viabilidade da associação entre sistemas de produção de biomassa algal e tratamento de esgoto.

The integration between wastewater treatment in high rate algal ponds (HRAPs) and microalgae culture, aiming biomass production, has been largely discussed, in order to reduce costs associated with both process. Nevertheless, for that association being feasible, it is still necessary reaching in the field the observed productivity in the laboratory scales. In many cases, this lack is due to the fact that when microalgae are exposed to high sunlight rates, sunlight saturation and photoinibition effects may influence their growth. On the other hand, solar radiation represents an important factor in the pollutants removal on HRAPs. The aim of this work was to evaluate the influence of different levels of solar radiation on the wastewater treatment efficiency of the HRAP, specifically on the removal of nutrients and indicator microorganisms, trough the use of different covers in high rate ponds fed with UASB effluent. Reductions of 22, 30 and 60% of the natural Photosynthetically Active Radiation (PAR) (1.920 μE.m-2.s-1) were assessed. A 30% reduction on the PAR resulted on greatest values of dissolved oxigen, whereas a 60% reduction resulted on smallest values of pH and temperature. Concerning nitrogen removal, the 20% reduction showed to be more efficient for total kjeldahl nitrogen and ammonium removal. The variation on PAR did not influence Phosphorus or indicator microorganisms removal. The observed productivity, from 5,3 to 7,4g.m-2.d-1, and pollutants removal efficiency (45 to 61% for TKN, 58 to 78% for NH3, 9 to 16% for total Phosphorus and from 1.5 to 2.0 removed logs for total coliforms and E.coli) support the viability of the association between algal biomass production and wastewater treatment.