Estudo da remoção de nitrogênio amoniacal em efluente através do manejo com microalgas

Abstract

Atualmente, na Lagoa de Aeração da planta de tratamento de efluentes do Complexo Automotivo da General Motors do Brasil, em Gravataí- RS, utiliza-se 8 aeradores de 20 CV, gerando um consumo energético elevado. Devido a esta problemática este trabalho objetivou usar a microalga Raphidocelis subcapitata, no final do tratamento, visando à redução do nitrogênio amoniacal na Lagoa de Polimento e consequentemente a diminuição do número de aeradores, usados na Lagoa de Aeração, minimizando os custos de energia, tornando o processo mais sustentável, além de contribuir com o meio ambiente. Para isto, uma amostra de efluente da Lagoa de Polimento foi coletada, filtrada e teve seu pH ajustado em três faixas distintas, para posterior execução dos ensaios com a microalga Raphidocelis subcapitata. A microalga foi inoculada nas amostras de efluentes e as culturas foram incubadas por cinco dias em temperatura, luminosidade e agitação controladas. Após a incubação das amostras, foram realizadas análises do crescimento da biomassa microalgal e da quantidade de nitrogênio amoniacal. Como diferentes faixas de pH foram testadas na incubação das amostras com a microalga, foi possível fazer correlações verificando o melhor pH de trabalho para esta cepa. Pode-se observar que as três condições testadas proporcionaram uma redução significativa na quantidade de nitrogênio amoniacal na amostra de efluente analisada. Embora a microalga tenha apresentado crescimento semelhante nas três condições testadas, a amostra incubada em pH 6,40, apresentou um percentual médio de redução de nitrogênio amoniacal de 63,87%, sendo relativamente maior que os percentuais de redução verificados nas amostras em pH 7,00, e em pH 7,40 (61,61% e 52,57%, respectivamente). Sugere-se que o nitrogênio pode ter sido assimilado por microalgas na forma de nitrato ou amônia, essas formas de nitrogênio podem ser utilizadas por microrganismos na síntese de compostos celulares, na produção de proteínas e outros compostos contendo nitrogênio. No contexto ambiental, a utilização de microalgas na fase final do tratamento de efluentes mostrou grande potencial para ser utilizada como uma alternativa de baixo custo e alta eficiência para redução dos teores de nitrogênio em efluentes industriais.

Currently, in the Lagoa de Aeração of the effluent treatment plant of the General Motors do Brazil Automotive Complex, in Gravataí-RS, 8 aerators of 20 hp are used generating high energy consumption. Because of this problem, the goal of this work was to use the microalgae Raphidocelis subcapitata at the end of the waste treatment, aiming at reducing the ammoniacal nitrogen in the Polishing Lagoon and consequently reducing the number of aerators used in the Aeration Lagoon, minimizing energy costs, making the process more sustainable, in addition to contributing to the environment. For this, a sample of effluent from washing lagoon was collected, filtered and had its pH adjusted in three different ranges, for later execution of the tests with the microalgae Raphidocelis subcapitata. The microalgae was inoculated in the effluent samples and the cultures were incubated for five days at controlled temperature, luminosity and agitation. After the incubation of the samples, analyzes of the growth of microalgal biomass and the amount of ammoniacal nitrogen were performed. As different pH ranges were tested in the incubation of the samples with the microalgae, it was possible to make correlations verifying the best working pH for this strain. It can be observed that the three conditions tested provided a significant reduction in the amount of ammoniacal nitrogen in the analyzed effluent sample. Although the microalgae showed similar growth in the three conditions tested, the sample incubated at pH 6.40, showed an average percentage of ammoniacal nitrogen reduction of 63.87%, being relatively greater than the percentages of reduction verified in the samples at pH 7.00, and at pH 7.40 (61.61% and 52.57%, respectively). It suggested that nitrogen may have been assimilated by microalgae in the form of nitrate or ammonia. These forms of nitrogen can be used by microorganisms in the synthesis of cellular compounds, in the production of proteins and other nitrogen-containing compounds. In the environmental context, the use of microalgae in the final phase of effluent treatment showed a great potential to be use as a low-cost and high-efficiency alternative to reduce nitrogen levels in industrial effluents.