Tratamento anaeróbio de drenagem de mina : estratégias de operação em batelada utilizando os subprodutos glicerol bruto e trub como fontes de carbono

• Autor(a) principal: Bárbara Franco Vieira
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/45101; https://orcid.org/0000-0003-1284-7690
• topic: Drenagem de mina; Biorremediação; Glicerol bruto; Resíduo de cervejaria; Co-tratamento; Redução de sulfato; Engenharia sanitária; Meio ambiente; Minas - Drenagem; Biorremediação; Glicerina; Sulfatos

A drenagem de mina (DM) é um efluente rico em sulfato, metais e metaloides que pode comprometer a vida aquática nos corpos receptores. Esforços têm sido tomados na busca de tornar o tratamento biológico de DM mais sustentável, utilizando subprodutos industriais como fonte de carbono. Esta pesquisa utilizou DM real em reatores em bateladas sequenciais com tempo de detenção hidráulica de 168 h e atmosfera micro-aeróbia para avaliar a eficiência dos seguintes doadores de elétrons: trub, resíduo de cervejaria e glicerol bruto (GB), subproduto da produção de biodiesel. A avaliação foi realizada em conjunto com os doadores de elétrons etanol e glicerol puro (GP) como parâmetros positivos. Nesta etapa, foi aplicado um procedimento de adaptação no qual o inóculo foi exposto a concentrações gradativamente maiores de substrato em cada batelada até atingir a relação DQO/SO42- de 3 ao final de 4 meses. Concluiu-se que não houve diferença de eficiência na remoção de sulfato entre os 4 tipos de substratos (89,1-92,3%), mas houve acidificação nos efluentes do tratamento com GP, GB e trub (pH abaixo de 4,9), enquanto com etanol o pH foi de 6. As biomassas obtidas ao final desse procedimento com cada substrato foram comparadas por sequenciamento de alto rendimento entre si, com o inóculo em que foi adicionado apenas DM sem adição de fonte de carbono e com o inóculo inicial. Os resultados mostraram que no sistema em que foi aplicada apenas DM houve aumento na abundância relativa de bactérias redutoras de sulfato (BRS) e Archaeas, enquanto houve diminuição na abundância de bactérias oxidantes de enxofre (BOE). Houve diminuição na abundância de Archaeas com GP, GB e, principalmente, com trub. Com estes substratos os grupos BRS e BOE também foram desfavorecidos. Com etanol houve favorecimento das BRS, porém as BOE e Archaeas também foram favorecidas. Uma segunda etapa foi desenvolvida utilizando-se inóculo armazenado na presença de DM por 30 dias. Foi aplicado o fornecimento fracionado da fonte de carbono (FFFC), no qual a quantidade de substrato referente à relação DQO/SO42- de 3 foi dividida em porções iguais adicionadas a cada 24 h. O GB foi fracionado em 6 porções e o efluente obtido ao final de 144 h de batelada apresentou pH neutro (6,83), atingindo 94,15% de remoção de sulfato. A adição de trub em 6 porções foi insuficiente para evitar a acidificação do sistema (pH 4,26), interrompendo a remoção de sulfato em 39,65%. Quando a mesma quantidade de trub foi aplicada em menores porções ao longo de 7 dias, foi obtido um efluente final com pH de 7,01 e a remoção de sulfato foi de 88,49%. Foram testadas duas opções de pós-tratamento para destinação da DQO residual encontrada no efluente da etapa sulfetogênica. O potencial para geração de metano foi comprovado para os efluentes do tratamento com trub e com GB. O acúmulo de moléculas de valor agregado também foi averiguado, constatando-se potencial de produção, principalmente, dos ácidos acético, propiônico, isobutírico e butírico no sistema com trub, e de ácido fórmico, acético, propiônico e butírico no sistema com GB. Ambos os subprodutos avaliados se mostraram promissores para um co-tratamento com DM mediante o modo operacional com FFFC proposto nesta pesquisa, com possibilidade de obtenção de moléculas de valor agregado produzidas pelo sistema anaeróbio de degradação das fontes de carbono.