Reator de leito estruturado submetido a aeração intermitente em escala piloto para remoção de nitrogênio e matéria orgânica de esgoto sanitário

Abstract

O tratamento de esgoto no Brasil apresenta desafios significativos com relação à remoção de compostos nitrogenados, uma vez que a maioria das estações de tratamento não foram projetadas para tal finalidade. Para isso é necessário a implementação de uma etapa de tratamento complementar. Na maioria dos sistemas de tratamento existentes, a remoção biológica convencional de nitrogênio acontece em unidades independentes de tratamento, o que encarece o custo do sistema. Com objetivo de reduzir esses custos, esse trabalho avalia o desempenho de um sistema operando em escala piloto para nitrificação e desnitrificação simultâneas (NDS) visando a remoção de carbono e nitrogênio de esgoto doméstico, utilizando aeração intermitente. Durante o período de monitoramento, o reator de leito estruturado com aeração intermitente (SBRIA) alcançou eficiência de remoção de nitrogênio total de 54±20%, com nitrificação de 62±20% e desnitrificação de 85±15%. O sistema também demonstrou remoção eficaz da matéria orgânica, com redução de 57±28% na demanda química de oxigênio total (DQOT) e 87±16% na DQO após sedimentação (DQOS), indicando sua eficácia na degradação da matéria orgânica, embora uma unidade de sedimentação possa ser necessária para otimizar a separação de sólidos. Além disso, o sistema gerenciou com sucesso a manutenção do pH e da alcalinidade sem a adição de agentes alcalinizantes, mantendo valores médios de 7,0±0,8 para pH e 166,8±79,8 mg L⁻¹ para alcalinidade. O SBRIA mostrou resiliência a choques de cargas orgânicas e nitrogenadas, adaptando-se à alta variabilidade do afluente típica de efluente com contribuições industriais. No geral, o SBRIA oferece uma solução promissora e econômica para o tratamento de efluentes, demonstrando um potencial significativo para aplicações em larga escala na remoção de matéria orgânica e nitrogênio.