O lançamento em corpos hídricos de efluentes com a presença dos nutrientes nitrogênio e fósforo pode causar uma série de problemas. O nitrogênio na forma de amônia é tóxica para diversos organismos aquáticos. Além disso, em ambientes lênticos, como lagos e represas, pode acarretar no fenômeno de eutrofização e consequente proliferação excessiva de algas, causando diversos outros problemas.
Dessa forma, normalmente é comum o órgão ambiental exigir padrões de lançamento do efluente para o nitrogênio, e eventualmente também para o fósforo. Já quando for utilizado para irrigação, pode ser desejável manter os nutrientes no efluente.
A remoção de nutrientes dos efluentes pode ocorrer por diferentes mecanismos e processos. Nesta série vamos abordar a remoção biológica de nitrogênio e fósforo no processo de lodos ativados. Vamos iniciar com uma breve introdução sobre os processos utilizados.
No tanque de aeração de um sistema de tratamento por lodos ativados, onde ocorre também a decomposição da matéria orgânica, o nitrogênio na forma amoniacal é convertido a nitrito, e este a nitrato, em um processo conhecido por nitrificação, no qual o oxigênio do ar introduzido no tanque é utilizado por bactérias específicas para oxidar tais compostos. Dessa forma, o nitrogênio não é removido do efluente, apenas é convertido em uma forma menos tóxica, o nitrato.
Porém, em determinadas situações também é necessário remover o nitrato, e para isso é utilizado o processo de desnitrificação. Neste processo, o nitrato é convertido a nitrogênio gasoso (N2) por bactérias em condições anóxicas (sem oxigênio, mas com nitratos), e liberado para atmosfera. Para ocorrer a desnitrificação, deve haver uma zona anóxica no sistema de lodos ativados, onde as bactérias irão utilizar o nitrato produzido na nitrificação para oxidar matéria orgânica, que pode ser do próprio efluente bruto (no caso de esgoto sanitário, por exemplo) ou através da adição de compostos orgânicos (melaço, metanol, etanol, entre outros).
Em relação à remoção de fósforo, a via biológica utilizada em lodos ativados (desfosfatação) faz uso de organismos acumuladores de fosfato (OAP), com alternância entre zonas aeróbias e anaeróbias na linha de tratamento. A zona anaeróbia propicia uma vantagem em termos de competição para esses organismos na assimilação de determinados compostos orgânicos, levando ao crescimento da sua população, absorvendo assim grandes quantidades de fósforo. Na zona aeróbia, parte destes organismos são removidos junto com o lodo excedente, e consequentemente o fósforo também é removido do sistema.
Nos próximos posts da série iremos descrever com mais detalhes os processos apresentados acima. Continue acompanhando!
