Utilização da cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli como pós-tratamento do efluente da indústria da pesca

Hornes, Marcio Oliveira

Abstract:

 
O setor industrial de Rio Grande caracteriza-se pelo processamento de pescado. Essa atividade gera uma significativa quantidade de efluente rico em matéria orgânica e nutrientes, os quais dificilmente seriam assimilados pelos corpos hídricos sem qualquer tipo de tratamento. Por isso, muita atenção passou a ser dada às necessidades de desenvolvimento tecnológico com vistas ao tratamento, de forma a causar o mínimo impacto sobre o ambiente e que atenda a legislação ambiental vigente. Nesse sentido, o trabalho teve por objetivo monitorar o sistema de tratamento de efluente de uma empresa processadora de pescado e avaliar a eficiência da cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli como pós-tratamento da etapa anaeróbia. O tratamento experimental constou de três etapas: Em um primeiro instante realizou-se o monitoramento na entrada e saída de cada fase, que consiste de um tratamento primário, o qual abrange uma etapa de gradeamento, caixa de gordura e tanque de equalização, e um tratamento secundário, onde atuam dois reatores anaeróbios em série, seguido de um filtro de brita. Foram avaliados os seguintes parâmetros: N-TK, N-NH3, P-PO4 -3, pH, DQO, alcalinidade, ácidos voláteis totais, óleos e graxas, sólidos sedimentáveis, suspensos, totais, fixos e voláteis, segundo a metodologia indicada por Standard Methods. Na segunda fase do trabalho foi avaliado o crescimento da cianobactéria em estudo na presença de amônia, onde inóculos na fase exponencial de crescimento foram utilizados em meio BGN modificado, substituindo-se NaNO3 por NH4Cl em concentrações equivalentes ao teor de amônia registrada no final do processo de tratamento do efluente (35, 70 e 140 mg/L N-NH4+1, respectivamente). Por último, realizaram-se experimentos onde foram ajustados aalcalinidade, índice volumétrico e razão C/N para avaliar o efeito na eficiência de remoção de matéria orgânica. O efluente do tratamento secundário foi submetido à ação da cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli para remoção de nitrogênio, fósforo e matéria orgânica nas razões C/N 20 e 60 e utilizando inóculos desenvolvidos em meio BGN e BGN modificado. Foram utilizados neste experimento inóculos de 200 mg/L, aeração de 1 VVM, ausência de luminosidade e temperatura controlada de 30ºC. O sistema de tratamento de efluentes utilizado pela indústria de processamento de pescado avaliada não é eficiente na redução dos parâmetros de controle aos níveis exigidos pela legislação vigente. Com o ajuste do índice volumétrico e a razão AI/AP em torno de 40 mL/g e 0,3, respectivamente, obteve-se ao final do experimento uma redução média de 88,15% de matéria orgânica, porém não foram verificadas remoções de nitrogênio e fósforo. Os experimentos com diferentes concentrações de amônia mostraram a tolerância da cianobactéria nas condições avaliadas. Utilizando-se a cianobactéria com inóculos gerados em meio BGN foram consideradas as melhores condições avaliadas, apresentando uma redução significativa dos parâmetros N-TK e P-PO4 -3 em menos de 24 horas de cultivo e atingindo neste período concentrações inferiores aos limites estabelecidos pela legislação.
 
The industrial section of Rio Grande is characterized by the fish processing. That activity generates a meaningful amount of effluent rich in organic matter and nutritious, the ones which difficultly would be assimilated by the hydric bodies without any type of treatment. Therefore, focus has been to the needs of technological development with views to the treatment, to cause the minimum impact on the environment and that assists the effective environmental legislation. In that sense, this study aimed to monitor the system of treatment of effluent of a fish processing company and to evaluate the efficiency of the cianobacterium Aphanothece microscopica Nägeli as post-treatment of the anaerobic stage. The experimental treatment consisted of three stages: In a first instant the monitoring took place in the entrance and exit of each phase, which is a primary treatment, involving railing stage, fat collector and equalization tank, and a secondary treatment, where two anaerobic reactors work in series. The following parameters were assessed: N-TK, N-NH3, P-PO4 -3, pH, COD, alkalinity, total volatile acids, oils and greases, sedimental solids, total solids and volatile solids, according to the suitable methodology for Standard Methods. In the second phase of the work the growth of the cianobacterium in study was evaluated in the presence of ammonia, where inocula in the exponential phase of growth were used in modified medium BGN, being replaced NaNO3 by NH4Cl in equivalent concentrations to the tenor of ammonia registered in the characterization of the effluent (35, 70 and 140 mg/L N-NH4+1, respectively). Finally, experiments were made where the alkalinity, volumetric index and C/N ratio were adjusted to evaluate the effect in the efficiency of removal of organic matter. The effluent of the secondary treatment was submitted to the action of the cianobacterium Aphanothece microscopica Nägeli for removal of nitrogen, phosphorus and organic matter in the ratio C/N 20 and 60 and using inocula developed in medium BGN and modified BGN. Inocula of 200 mg/L were used in the experiment, aeration of 1 VVM, absence of brightness and controlled temperature of 30ºC. The system of treatment of effluent used by the industry of fish processing evalueted is not efficient in the reduction of the control parameters to the established limits for the legislation. With the adjustment of the volumetric index andthe ratio AI/AP nearly 40 mL/g and 0,3, respectively, it was obtained at the end of the experiment an average reduction of 88,15% of organic matter, although removals of nitrogen and phosphorus were not verified. The experiments with different concentrations of ammonia showed the growth the tolerance of the cianobacterium in the conditions studied. Used the cianobacterium with inocula generated in medium BGN presented the best conditions assessed, showing a significant reduction of the parameters N-TK and P-PO4 -3 in less than 24 hours of cultivation and reaching in this period lower concentrations to the established limits for the legislation.
 

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  • EQA – Mestrado em Engenharia e Ciência de Alimentos (Dissertações)