Coluna de leito fixo utilizando Lithothamnium calcareum como pós-tratamento de esgoto sanitário para remoção de nutrientes
granulado bioclástico marinho, adsorção, fósforo, eutrofização.
As tecnologias convencionais de tratamento de esgoto, de modo geral, não removem satisfatoriamente nitrogênio e fósforo, nutrientes responsáveis pela eutrofização de lagos, lagoas e reservatórios. Granulados bioclásticos como o Lithothamnium calcareum vêm sendo amplamente utilizados no meio rural e, por apresentar alta porosidade e elevada área superficial, têm despertado o interesse no seu emprego como adsorvente no tratamento de efluentes. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a remoção de nitrogênio e fósforo de efluentes líquidos, utilizando filtros deste tipo de granulado bioclástico em escala de bancada. Amostras de efluente oriundo da ETE Piraí I, localizada a montante do Reservatório de Vigário, e do lago do Instituto de Agronomia da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro foram avaliadas para quantificar a presença de nitrato, nitrito e fósforo. Após realizar a moagem e análise granulométrica do material adsorvente, testes em batelada foram conduzidos utilizando o material na faixa granulométrica de 0.3 a 0.6 mm de tamanho de partícula numa concentração de 40 g.L-1, analisando a remoção de nitrato, nitrito e fósforo. As concentrações iniciais utilizadas foram 1, 5 e 10 mg.L-1 para nitrato e nitrito e 1, 8, 15, 25 e 50 mg.L-1 de fósforo. Também foi analisada a remoção dos mesmos parâmetros para o efluente coletado na ETE. Não foi observada remoção significativa de nitrato e nitrito para nenhum dos ensaios. A remoção de fósforo foi bastante efetiva, principalmente nas concentrações de 1 (84%), 8 (97.75%) e 15 (94.46%) mg.L-1. Nos ensaios com efluente da ETE, a remoção de fósforo máxima foi de 88.97 %. Os resultados destes ensaios se ajustaram melhor ao modelo de Temkin e apresentaram cinética compatível ao modelo de pseudo-segunda ordem. Na segunda etapa, experimentos contínuos em colunas recheadas com Lithothamnium foram realizados, operando com vazão de 46.3 mL.min-1 e altura de leito de 2 cm, recebendo como alimentação amostras do efluente tratado da ETE e do lago estudados. As eficiências máximas alcançadas para remoção de fósforo nos ensaios com efluentes reais foram de 56.85% e 32.99% para o efluente do lago e o tratado da ETE, respectivamente. Para efeito comparativo com os resultados obtidos para os efluentes reais, as colunas também foram operadas variando os parâmetros vazão (27.3, 46.3 e 74.6 mL.min-1), altura do leito (1,2 e 3 cm) e concentração inicial de fósforo (1, 8, 15 mg.L-1). As eficiências de remoção mais significativas obtidas nestes ensaios foram de 58.66% e 54.8%, para concentrações iniciais de 15 e 1 mg.L-1, respectivamente, em ambos os casos operando com vazão de 27.3 mL.min-1 e altura do leito de 3 cm. O tempo máximo de operação observado até o completo esgotamento da capacidade adsortiva da coluna foi de 120 minutos, nas condições de menor vazão, altura de leito e concentração estudadas. Deste modo, constatou-se que o Lithothamnium calcareum é eficiente em remover o fósforo proveniente tanto de efluentes tratados como de lagos com certo nível de eutrofização a partir de metodologia de operação contínua em colunas de leito fixo.