Fotobiorreatores tubulares com microalgas aplicados ao tratamento terciário de esgotos sanitários.

Abstract

Fotobiorreatores iluminados artificialmente podem ser utilizados para remover nitrogênio e fósforo e inativar Escherichia coli de esgoto sanitário, avançando para o tratamento terciário de efluente e minimizando os impactos da eutrofização e contaminação do corpo hídrico receptor por patógenos. O esgoto sanitário pode ser utilizado como meio de cultivo para as microalgas e bactérias, com a vantagem de aplicação da biomassa algal. Fotobiorreatores tubulares iluminados artificialmente por diodos emissores de luz com comprimento de onda específico - luz monocromático azul e vermelho - foram avaliados quanto a aplicabilidade de tratar o efluente de UASB - filtro biológico percolador da estação de tratamento de esgoto de Marzagão, no município de Itabirito-MG. A remoção de nitrogênio amoniacal foi maior que 99% em todos os fotobiorreatores avaliados enquanto que a remoção de fósforo dissolvido variou entre 48% e 97%. A taxa máxima de remoção de nitrogênio amoniacal foi de 10,60 mg L-1 d-1 no fotobiorreator irradiado com luz vermelha, enquanto que o fósforo dissolvido foi removido a 3,28 mg L-1 d-1 no fotobiorreator irradiado com luz azul. A inativação de E. coli foi de 2,8 e 3,7 unidades logarítmicas nos fotobiorreatores irradiados com luz vermelha e azul, respectivamente, a uma taxa de decaimento de -2,12 d-1 e -1,89 d-1, mesmo sem emissão de comprimentos de onda ultravioleta pelos diodos emissores de luz. Uma avaliação meticulosa nas transformações de nutrientes e inativação de E. coli indicou a assimilação como o principal mecanismo de transformação de nitrogênio e fósforo nos fotobiorreatores, principalmente devido a interação de consórcio entre microalgas e bactérias e a injeção artificial de CO2. A inativação de E. coli foi possivelmente influenciada pela ação conjunta de fatores secundários como fotossensibilizadores, espécies reativas de oxigênio e pH, e relatou que é possível inativar E. coli sem emissão de onda ultravioleta. O teor de lipídeos foi semelhante em todos os fotobiorreatores, variando entre 10,3% e 10,6%. Todavia, devido a maior produção de biomassa algal no fotobiorreator irradiado com luz vermelha, a produtividade lipídica neste foi a mais elevada, de 21,02 mg L-1 d-1, que indicou melhor uso como coproduto.