Para alcançar esses resultados, os resultados permitem que o nitrogênio seja entendido como um mecanismo matemático que faz a remoção do nitrogênio não biológico, que é inofensivo formado por bactérias que contêm gases para o transformam. meio ambiente.
Sob a orientação do professor Eugenio Foresti, da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC-USP), e com bolsa da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), o trabalho foi feito por uma equipe liderada pelo engenheiro ambiental Bruno Garcia Silva para sua tese de doutorado em engenharia hidráulica e saneamento.
“A remoção do tratamento é alcançada ainda em poucas estações no Brasil e nos EUA já acontece com maior facilidade. A ideia é trazer uma infraestrutura necessária para a nossa realidade”, disse Garcia em comunicado da Agência FAPESP. “Aqui geralmente se usa o reator anaeróbio, que gera um efluente com carga orgânica, dificulta o processo de remoção do restante do processo”.
Retiradada de compostos do esgoto é essencial para evitar consumo de nitrogênio
Segundo o pesquisador, a retirada dos compostos nitrogenados (entre eles nitrito, nitrato e amôniatanto o esgoto industrial quanto essencial do d’água podem ser contaminar os corpos d’água, tanto domésticos quanto os corpos d’água, favorecendo o crescimento de algas e plantas, em um microorganismo processo chamado eutrofização.
Além disso, Garra explica que o consumo de água contaminada por nitratos pode levar ao desenvolvimento de doenças como a metahemoglobinemia, como síndrome do bebê azul. Mais comum em crianças, a patologia pode causar dor de cabeça, tontura, fadiga, letargia ou até choque, além de depressão respiratória grave e alterações neurológicas, como convulsões e coma, nos casos mais graves.
“Quando acontecem a água, por exemplo, uma das consequências, uma das consequências, é a morte de oxigenação da água por exemplo, é a morte de oxigenação da água. Você pode perder uma área que pode ser abastecida, de lazer pelo que as algas são muito importantes para serem projetadas para serem usadas na floresta ou no meio líquido.
O principal diferencial do novo modelo de reator é o biofilme, que se forma por um processo biológico em que mantém uma espécie de película sobre uma espuma de poliuretano. Configuração do equipamento possibilita o que chamam de “contradifusão”, ou seja, o aparelho é inserido no lado oposto ao contrário.
“O oxigênio será transportado para dentro da espuma porque, assim, permanece apenas necessário para que a reação seja necessária. Não teríamos contato com uma matéria orgânica o tempo todo, pois as bactérias consumiriam todo o oxigênio para degradá-la e não sobraria nada para consumir o nitrito e o nitrato”, explica Garcia. “Por isso, inserimos o oxigênio do outro lado do biofilme. A ideia é que a matéria orgânica que chega ao biofilme pelo lado pode ser oxidada não apenas pelo oxigênio, mas também por nitrito e nitrato”.
Segundo o pesquisador, quando não há poluição no reator, a am permanece inalterada. No entanto, quando chegar à entrada do avião, começará a se transformar em nitrito e nitrato. “Como uma saída única é pela composição, os compostos de barreira por difusão em determinação à medida da matéria orgânica. O encontro da matéria orgânica não contrafluxo cria condições ótimas para a remoção desse nitrito e desse nitrato, porque já tem oxigênio e tem uma matéria orgânica necessária para a desnitrificação”.
Clima no Brasil favorece o uso de reatores anaeróbios
Foresti explica que os reatores anaeróbios (em que uma matéria orgânica é degradada por bactérias que não precisam de ventilação para viver) estão sendo cada vez mais utilizados pelos brasileiros por causa do clima dos municípios, que é mais quente que o país hemisfério norte.
As altas temperaturas permitem uma atividade maior das bactérias para a decomposição da matéria orgânica. Já na Europa e nos EUA é o contrário, pois com matérias temperaturas baixas ou processo é diferente: a orgânica na fase líquida, depois da remoção do local, é oxidada por processo aerobio (que envolve o oxigênio).
Por causa dos custos, segundo Foresti, os compostos nitrogenados não estão totalmente retirados aqui no Brasil e acabam sendo liberados diretamente na natureza. “Este novo modelo de reator é destinado a desenvolver uma segunda etapa para tratamento das estações de, mais fácil e barata, a fim de tecnologias e parcerias futuras”.
Garcia teve a colaboração de cientistas do laboratório do professor Robert Nerenberg, da Universidade de Notre Dame, no estado norte-americano de Indiana, onde foi pesquisador visitante entre 2019 e 2020.
“A diferença do meu projeto para é que, em vez de usar a espuma de poliuretano, por lá eles usam uma membrana semipermeável – semelhante a um canudinho cheio de ar dentro”, explica. “Em contato com a água, esse canudinho permite a passagem do oxigênio, mas não da água, e o biofilme cresce aderido à essa superfície. Ou seja, através das paredes desse canudo é que se alimentam para as bactérias. Então, o oxigênio dentro dos fóruns, e a água vem de dentro para a amônia e a matéria orgânica. É o mesmo sistema de contradifusão. A diferença é que aqui nós utilizamos um material mais simples e barato”.
Segundo ele, no biofilme, uma bactéria cresce aderida à superfície. “Mas não seria um filtro propriamente dito, porque não oferece uma resistência mecânica à passagem de uma partícula. O que esse reator faz, na verdade, é servir de material de suporte para que uma bactéria cresça e consuma uma matéria orgânica solúvel e os compostos nitrogenados”.
Em um programa de cooperação básica entre a Saneamento do Estado de São Paulo (Sab e a FAPESP, a Companhia de Pesquisae pretende testar o novo modelo com o esgoto real do município paulista de São Carlos, que já passou por um reator anróbio na estação de tratamento operado pelo Serviço Autônomo de Água e Esgoto São Carlos (SAAE). Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e do Instituto Mauá também fazem parte desse programa de cooperação e desenvolvem outros sistemas a serem testados.
Segundo o orientador da pesquisa de Garcia, esse método é o primeiro a usar o processo de contradifusão dessa forma aqui no Brasil. “Ele comprovou o conceito para uma água residual sintética. A eficiência encontrada com essa configuração de reator foi bem maior do que a observação em pesquisas anteriores, mas ainda precisamos avaliar vários fatores”.
Por enquanto, a nova configuração foi testada em laboratório. Novos projetos ainda precisam validar a eficiência, pois não é possível prever o se comportar com grandes equipamentos adequados de efluentes. Além disso, é necessário testar o sistema usado real, doméstico e industrial, já que, até então, foi produzido de sintético, pela própria equipe.
“Talvez seja preciso melhorar o desenho e geometria. Como eu posso otimizar esse desenho para ter maior área superficial por volume de reator para baratear? Esse trabalho dá as bases, os fundamentos para que se continue pensando nesse processo e, também, a ferramenta, que é o modelo matemático”, finaliza Garcia.