Tratamento de efluentes urbanos e recuperação de energia através de sistema integrado composto por reator anaeróbio, microalgas e wetland construído de fluxo vertical

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Silveira, Elizandro Oliveira
• Orientador(a): Rodrigues, Lúcia Helena Ribeiro
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Águas residuais : Tratamento; Estação de tratamento da água; Uasb; Microalgas; Banhado construído; Biomassa; Biogás
• Palavras-chave em Inglês: Integrated system; Urban wastewaters; Constructed wetland; Autochthonous microalgae; Toxicological assays; Energy recovery
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/234437

O presente trabalho teve como objetivo propor um sistema integrado de tratamento de efluentes urbanos composto por reator anaeróbio, microalgas autóctones e wetland construído de fluxo vertical, com macrófita nativa do Sul do Brasil, além de recuperar energia através da biomassa gerada durante o processo. A pesquisa foi desenvolvida junto a estação de tratamento de águas residuais da Universidade de Santa Cruz do Sul (ETE/UNISC). Foi proposto um sistema integrado composto por reator anaeróbico (RA), microalgas (MA) e wetland construído de fluxo vertical (WCFV) para tratamento das águas residuais produzidas no campus da Universidade com tempo total de detenção hidráulica (TDH) de 17 dias. O sistema integrado foi configurado para proliferação de microalgas, a partir de efluente pós-tanque equalizador da ETE e com polimento final através de wetland construído, tendo como partida a configuração do fotobioreator sem inoculação de cepas selvagens ou comerciais de microalgas e com a utilização da espécie de macrófita emergente Hymenachne grumosa no WCFV. Os resultados obtidos demonstraram que o sistema integrado (RA, MA e WCFV) apresenta bom desempenho na redução de COD; DBO5 e Fósforo Total (63,22%; 61,18% e 53,91%, respectivamente), além de taxas de remoção de Nitrogênio Amoniacal (N-NH3); Coliformes totais e Escherichia colide99,98%; 99,99% e 100%, respectivamente. A obtenção das amostras de biomassa algácea para produção de biogás foi realizada através de separação e coleta das microalgas com período de TDH de 14 dias, enquanto a biomassa referente às macrófitas utilizadas no wetland construído foi realizada a cada 6 meses. A conversão da biomassa das microalgas em biogás foi em média de 2322,51NmL-gSV-1com CH4de 54,61% (inverno/2019); de 4491,47 NmL-gSV-1com CH4de 57,17% (primavera/2019 e com geração de biogás de 3826,70NmL-gSV-1 com CH4 de 44,26% para biomassa wetland construído inverno e primavera/2019. Em relação à redução da genotoxicidade, observou-se que o sistema integrado (WCFV) foi eficiente, uma vez que apresentou uma redução significativa (p<0,001) na frequência de micronúcleos (MN) e aberrações cromossômicas (CA) quando comparado com o sistema convencional de tratamento (ETE). Ainda, foi desenvolvido um separador de biomassa microalgal de baixo custo, sem aporte energético com depósito de patente junto ao Instituto Nacional de propriedade Intelectual (INPI). Assim, os resultados do estudo destacam a relevância na proposição do sistema integrado como alternativa de tecnologia sustentável aplicada ao tratamento de águas residuais, uma vez que, além de tratar o efluente de modo eficiente, também demonstrou potencial geração de energia, reforçando o conceito de sustentabilidade no saneamento ambiental.