Produção e consumo de oxigênio e sua influência na remoção de nutrientes em lagoas de polimento

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Nascimento, Ana Rachel Melo
• Orientador(a): Santos, Silvânia Lucas dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Lagoa de polimento; Taxa de produção de oxigênio; Taxa de consumo de oxigênio; Remoção de nutrientes
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47550

Dentre os sistemas de tratamento de águas residuárias existentes, destaca-se a associação de Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente e Manta de Lodo (UASB) e Lagoas de Polimento (LPs). Nesse sistema, as lagoas recebem o efluente já clarificado do reator o que aumenta a atividade fotossintética, resultando no elevado consumo de dióxido de carbono (CO2) e altos valores de pH da água residuária, favorecendo a remoção de nitrogênio amoniacal por dessorção e possibilitando a precipitação de sais de fósforo. Em LPs, o principal responsável pela produção de oxigênio é a fotossíntese realizada pelas algas; enquanto o principal responsável pelo consumo de oxigênio é o processo de oxidação do material orgânico pelas bactérias. A taxa de produção de oxigênio em LPs é de grande importância, por duas razões: a taxa de produção tem de ser suficiente para atender o consumo de oxigênio na lagoa para oxidar material orgânico e também deve contribuir para o aumento do pH, possibilitando a remoção de nutrientes do meio. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo investigar a influência do balanço de oxigênio em lagoas de polimento em regime de bateladas sequenciais, alimentadas por efluente do reator UASB, sobre os processos de remoção de nutrientes. Para isto, foi instalado um sistema experimental composto por um reator UASB com volume útil de 2,5 m³ operando com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 6 horas e três lagoas de polimento com volume de 600 litros operando em bateladas com TDH de 10 dias. A eficiência na remoção de nutrientes foi avaliada a partir de análises físico-químicas de demanda química de oxigênio (mgO2/L), demanda bioquímica de oxigênio (mgO2/L), nitrogênio amoniacal (mg/L), ortofosfato solúvel (mg/L), clorofila a (µg/L), alcalinidade total (mgCaCO3/L) e turbidez (NTU) no esgoto bruto, no efluente do reator UASB e das LPs. Adicionalmente, nas lagoas de polimento foram monitorados continuamente: o oxigênio dissolvido (OD), pH e temperatura. Os resultados obtidos mostraram que o sistema de lagoas foi eficiente na remoção de nutrientes, em especial o nitrogênio, sendo necessário para remoção de fósforo maiores valores de TDH ou elevados índices de pH. O pH foi o parâmetro que afeta diretamente a remoção de nutrientes, de forma que as análises indicam forte correlação e de sentido oposto entre pH e a concentração de nutrientes residual. Apesar de favorecer a remoção de nutrientes, constatou-se que elevados níveis de pH prejudicaram o desempenho das algas de forma que foi verificado breve colapso da lagoa em algumas bateladas. A produção de OD pela fotossíntese foi suficiente para atender a demanda pelo consumo de OD para oxidação de matéria orgânica e escape atmosférico por dessorção.