Implementação e avaliação de um purificador biológico de água com algas (PBA) modelo, no Lago Açu, UFRRJ

Abstract

Nas últimas décadas o debate sobre a qualidade e disponibilidade de água vem sendo discutido ao redor de todo o globo. A eutrofização de corpos hídricos é um dos problemas de maior importância na atualidade, tornando uma necessidade o desenvolvimento de estratégias que reduzam o carregamento de nutrientes na água. O Algal Turf Scrubber (ATS), mostra uma possibilidade inovadora de utilizar o metabolismo natural de algas na manutenção e recuperação de corpos hídricos. Os estudos feitos com o ATS demonstram sua eficácia e potencial para purificação de água e o desenvolvimento de muitas outras atividades, incluindo a produção de biocombustível, fertilizantes, entre outras. O presente trabalho teve como objetivo implementar um sistema modelo baseado na técnica ATS, o Purificador Biológico de Água com Algas (PBA), na Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), para assim determinar o melhor fluxo e movimento de água para o crescimento da biomassa de microalgas, identificando e quantificando a biomassa e a água provinda. Este trabalho também conta com a parceria entre a UFRRJ e a Universidade de Maryland através do professor doutor Peter May, unindo ainda o Programa de Pós-Graduação em Práticas em Desenvolvimento Sustentável (PPGPDS) e laboratórios da UFRRJ por meio do intercâmbio científico e tecnológico para a recuperação de corpos hídricos degradados. O PBA foi construído com vias de fluxo inclinado (1% de inclinação) com dimensões de 1 m de largura por 5m de extensão. Uma das rampas continha um sifão tipo Bell, que acumulava água e a despejava sobre a rampa criando um pulso de água necessário para estimular e aumentar o crescimento de algas anexas no caminho de fluxo; na segunda rampa, o fluxo testado foi o contínuo, para verificar a diferença de produção de biomassa entre os dois tipos fluxos. Sendo a vazão de aproximadamente 250 – 300ml/s. Os dados de produção de biomassa nas rampas foi, no pior momento, de 3,59g/ m2/dia na primeira semana da rampa de fluxo de ondas e a maior produção foi de 262,14g/m2/dia na terceira semana da rampa de fluxo contínuo, demonstrando uma capacidade grande de produção de biomassa. A rampa que possuía o fluxo continuo de água obteve maior produção de biomassa que a de fluxo em ondas. O resultado dos nutrientes encontrados na biomassa foram uma média de 19,95% de Carbono, 20,11% de Nitrogênio na biomassa colhida nas três semanas do experimento. O sistema teve um índice de remoção médio de Carbono igual a 5,59 g/m2/dia, Nitrogênio 5,82 g/m2/dia. A identificação biológica da biomassa foi encontrada cianobactérias e algas verdes, sendo as espécies de cianobactérias: Asterocapsa submersa, Dolichospermum spiroides, Aphanocapsa annulata, Romeria victoriae, Komvophoron schmidlei, Merismopedia punctata e a Oscillatoria perornata. Das algas verdes foram as Monactinus simplex, Desmodesmus maximus, Desmodesmus granulatus e a Coelastrum indicum. A remoção de nutrientes observada sugere um potencial para o uso do PBA como um meio eficaz de tratamento de águas eutrofizadas, enquanto produz biomassa com potencial para a produção de biofertilizantes. Logo este estudo foi capaz de fornecer informações para futuras experiências de otimização de uso do PBA. O sistema continuará disponível para outras pesquisas com a biomassa de algas e qualidade da água após a finalização deste trabalho.