Ciclo típico com e sem adição de fonte de carbono

Seguidamente são apresentados dois ciclos, um referente ao reator com adição de fonte de carbono extra (Figura 45) e o outro sem adição de fonte de carbono (Figura 46).

Figura 45. Ciclo de 8 horas, típico de um reator com adição de fonte de carbono.

A NA A ER ANOX SED ANA AERO

Figura 46. Ciclo de 8 horas, típico de um reator sem adição de fonte de carbono.

Seria de se esperar que R1, cuja concentração de sólidos voláteis (SSV=1008mg/L) era maior e potencialmente contivesse mais microrganismos, tivesse uma maior porcentagem de remoção de N-amoniacal relativamente a R2 (SSV=925mg/L). No entanto, há que considerar que este reator R1 recebia uma maior concentração de matéria orgânica (estratégia de enriquecimento), que era pouco removida na fase anaeróbia para a formação de AGV. Em

ANA ANA A ER A NOX S ED

decorrência disso na fase aeróbica a concentração de matéria orgânica carbonácea era elevada, promovendo grande competição por parte das bactérias heterotróficas pelo oxigênio, em detrimento das nitrificantes.

Durante a fase aeróbia, destaca-se que praticamente não havia acumulo de nitrato, mas o subproduto acumulado era essencialmente nitrito. Este pode ser um indicio dos problemas sentidos na aeração de R1. Baixas concentrações de OD no meio podem levar a um caminho preferencial de nitrificação parcial em que o nitrogênio amoniacal passa a nitrito e deste é diretamente transformado em N2 sem ser transformado em nitrato (YOO et. al.,

1998). O acúmulo acentuado de nitrito havia já sido registrado em ciclos anteriores sem aeração escalonada, associado muito provavelmente, aos baixos valores de oxigênio no meio, decorrentes de aeração deficiente. Aparentemente, essa situação pode intensificar a disputa pelo oxigênio pelas bactérias heterotróficas para o consumo da matéria carbonácea e pelas bactérias nitrificantes para processar a nitrificação, o que pode ter explicara presença de amônia no fim do ciclo.

Se por um lado a nitrificação foi mais eficiente em R2, a desnitrificação, ao contrário foi mais eficiente no reator R1, possivelmente porque as maiores fases anóxicas, decorrentes dos problemas de aeração sentidos em R1, e a maior disponibilidade de fonte de carbono extra oferecida, podem ter resultado numa nitrificação/desnitrificação mais eficiente. Esta é uma ótima situação para se explorar, investigando a possibilidade de nitrificação/desnitrificação por nitrificação parcial. Apesar dos testes terem dado bons indícios, algumas das opções terão que aguardar o controlo totalmente automatizado do sistema de aeração, de forma a que a concentração de OD dissolvido não ultrapasse 1mg/L, sendo interessante explorar valores abaixo desta concentração para relacionar com os seus efeitos no mecanismo EBPR, ou mesmo investigar se os microrganismos ANAMOX seriam favorecidos em condições microaerofílica.

Relativamente à remoção de fosfato, apesar de terem sido registrados valores semelhantes de P-PO4 no efluente (<0,5mg/L), foi verificada menor

liberação de P-PO4 na fase anaeróbia por parte do reator R1, com adição do

ácido propiônico em relação ao reator R2, reator sem adição de fonte de carbono. De acordo com Von Sperling (2005), o tempo de fase anaeróbia está

de acordo com o previsto para estas fases (variação de 45min a 2 horas), já que, no que concerne liberação do fosfato no meio, deveria acontecer logo no inicio da fase anaeróbia e de forma rápida. Não obstante ela processar-se-á de acordo com diversas variáveis, entre elas a disponibilidade de AGV´s no meio. Randalf et. al., (1997) provaram a dependência desse mecanismo da disponibilidade de AGV’s na fase anaeróbia. Muitos autores defendem o fornecimento de carbono na fase anaeróbia de forma a selecionar os microrganismos acumuladores de fósforo (PAO’s), que competem nesta fase com os microrganismos acumuladores de glicogênio (GAO’s) que, como mencionado anteriormente, tem a capacidade de capturar os AGV’s, mas não procedem ao mecanismo EBPR. Nesta competição entram também importantes fatores como a temperatura e o pH.

Alguns autores defendem ainda que o mecanismo EBPR está intimamente ligada à concentração de fósforo disponível no afluente, sendo influenciada diretamente pelos ciclos anteriores e pelas respectivas quantidades capturadas e liberadas no meio. A quantidade de fósforo no afluente é importante e diversos estudos mostram que tem uma importância significativa no que concerne a competição dos diversos microrganismos pela fonte de carbono (THOMAS et. al., 2003;CHUANGet. al.,2011;JIAet. al., 2013). Não obstante esta relação DQO/P é de extrema importância quando se analisa a competição entre organismos acumuladores de fósforo (PAO’s) e GAO’s. Em geral, organismos acumuladores de fósforo (PAO’s) são favorecidos pelas baixas taxas DQO/P e os organismos acumuladores glicogênio (GAO’s) quando a mesma é elevada. Assim sendo, podem ser pensados posteriormente experimentos com o intuito de avaliar estas variantes e testar o seu efeito na situação real. De um modo geral, a implementação destas estratégias pode de fato favorecer o estabelecimento da população de interesse permitindo o estabelecimento de organismos mais específicos para a remoção de P-PO4. Futuramente deverão ser testadas fontes alternativas de

substrato complementar ou o teste e implementação de um fermentador que possa contribuir para o enriquecimento dos microrganismos alvo.

PONDERAÇÕESDA FASE II

No fim da terceira mudança de fonte de carbono e considerando a dificuldade de se trabalhar mediante constantes manutenções da estação de tratamento, a estratégia foi reconsiderada. Assim, foram considerados todos os indícios de variações de funcionamento adquiridos no decorrer desta fase e foi decidido (apesar de pequenas nuances de diferenciação entre microrganismos nos lodos) optou-se por misturar os dois lodos, fazê-lo desenvolver-se, tornando-o mais robusto, com uma maior concentração de lodo e, mais tarde, retomar esta estratégia de enriquecimento.