Desenvolvimento de fotogrânulos aeróbios: avaliação da influência da taxa de troca volumétrica no tratamento de esgoto doméstico

Abstract

A tecnologia de lodo granular aeróbio em consórcio com microalgas (LGA-AB), ou fotogrânulos, apresenta-se como uma alternativa sustentável para o tratamento de esgoto, mas sua estabilidade e eficiência dependem de parâmetros operacionais críticos. Este estudo teve como objetivo avaliar a influência da taxa de troca volumétrica (TV) no desenvolvimento morfológico e no desempenho funcional de fotogrânulos em fotobiorreatores em bateladas sequenciais (FRBS). Dois reatores (FRBS1 e FRBS2) foram operados com esgoto sintético em ciclos de 6 horas. Na fase de maturação, aplicaram-se taxas de troca de 50% (TRH de 12 h) no FRBS1 e de 75% (TRH de 8 h) no FRBS2. Os resultados indicaram que a TV de 50% promoveu a formação de uma biomassa granular fisicamente estável, enquanto a TV de 75% gerou instabilidade estrutural, com episódios de desintegração dos grânulos. Ambos os sistemas apresentaram elevada eficiência de remoção de matéria orgânica (>87%). Contudo, a remoção de nitrogênio amoniacal foi limitada e instável, com eficiências médias de 22,4 ± 13,2% no FRBS1 e 25,4 ± 20,9% no FRBS2, falhando por mecanismos distintos: competição biológica no FRBS1 e arraste de biomassa no FRBS2. A remoção de fósforo também se mostrou instável em ambos os reatores. Conclui-se que a taxa de troca volumétrica governa um dilema operacional entre a estabilidade física e o equilíbrio biológico, indicando que a condição ótima para o tratamento completo de nutrientes reside em uma faixa intermediária às testadas.