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Recuperação de nutrientes e energia em efluentes domésticos através de bactérias fototróficas

Existem muitos desafios associados ao tratamento de efluentes, razão pela qual muitas empresas optam pela terceirização, a fim de se livrar da complexidade desta operação e conter os custos associados a ela.

No entanto, optar por um fornecedor sem as devidas qualificações pode trazer mais dores de cabeça do que o esperado:

– Falta de experiência e técnica podem tornar o processo excessivamente demorado sem necessidade, baixando a produtividade;
– Tratamentos incompletos ou falhos, prejudicando o meio ambiente, as populações diretamente ligadas a ele e ainda tornando sua empresa vulnerável a penalidades do governo;
– Falta de certificações, invalidando todo o serviço prestado pela empresa e, novamente, tornar seus clientes sujeitos a penalidades;
– Destinação incorreta de efluentes tratados, gerando prejuízos ambientais.

Como podemos ver, o fornecedor ideal traz soluções e tranquilidade para sua empresa, evitando transtorno e penalidades e ainda garantindo uma atuação sustentável e ecologicamente responsável para sua empre

Esta tecnologia baseia-se na utilização de microrganismos altamente versáteis, as bactérias fototróficas roxas (Purple Phototrophic Bacteria – PPB), para a acumulação de todo o carbono, nitrogênio e fósforo dos efluentes domésticos, utilizando energia solar infravermelha. O processo está sendo implementado, em escala piloto numa Estação de Tratamento de Esgoto (ETE). Os resultados promissores alcançados até agora permitem prever um rápido desenvolvimento da tecnologia, que está sendo impulsionada através das propostas de financiamento da Europa.

Dr. Daniel Puyol Santos, Investigador Ramón y Cajal, Grupo de Ingeniería Química y Ambiental (GIQA), Universidad Rey Juan Carlos.

Dr. Víctor Monsalvo García, Director del Área de Ecoeficiencia, Departamento de Innovación y Tecnología, FCC AQUALIA.

Economia circular no tratamento de efluentes: biorrefinarias

O sistema de produção moderno está modificando seu modelo conceitual para um projeto de produção baseado na economia circular, onde todos os elementos excedentes do sistema são transformados em matéria-prima, que é incorporada novamente ao sistema, o que potencialmente implica um conceito de emissão zero. O tratamento de efluentes é uma plataforma ideal para embasar o desenvolvimento tecnológico focado na mudança do modelo produtivo, por ser um sistema amplamente difundido e altamente estudado [1]. Além disso, entre 50% e 100% dos recursos perdidos como resíduos estão contidos nos efluentes. Recentemente, várias alternativas de tratamento de efluentes surgiram com base no conceito de economia circular. Entre eles, o grupo de Batstone propõe um sistema de tratamento em três etapas: acumulação total de matéria orgânica e nutrientes em biomassa por meio de um biorreator de membrana, liberação de nutrientes e energia por digestão anaeróbia e recuperação dos nutrientes por precipitação de estruvita ou produção direta de fertilizantes orgânicos a partir da biomassa [2]. O núcleo principal de sua proposta é a fase de acumulação pela ação de bactérias anaeróbicas fototróficas roxas ou PPB (de suas abreviaturas em inglês, Purple Phototrophic Bacteria).

As bactérias PPB permitem a acumulação através da assimilação dos nutrientes contidos nos efluentes, principalmente, Nitrogênio (N) e Fósforo (P). Além disso, a luz infravermelha é usada como fonte de energia, e, portanto, a sua eficiência de reciclagem de Carbono (C) é muito elevada, sendo capaz de crescer potencialmente com um rendimento de biomassa / substrato próximo de 100% em termos de Carbono (C) [3]. Seu metabolismo permite obter vários produtos com alto valor agregado. Eles são capazes de acumular Fósforo (P) em forma de Polifosfato e com um alto teor de proteína, de modo que a biomassa pode ser utilizada como fertilizante orgânico ou como proteína bacteriana de alto poder nutritivo para alimentação. Além disso, eles acumulam Carbono (C) na forma de polihidroxialcanoatos, que podem ser usados ​​como bioplásticos.

Seu alto conteúdo lipídico também tem potencial de conversão energético (por exemplo, na forma de biogás por digestão anaeróbia) muito alta. Tudo isso faz com que o desenvolvimento de processos baseados no uso de bactérias PPB representa uma plataforma única para desenvolver uma mudança de paradigma no tratamento de efluentes, com foco na obtenção de produtos e recuperação de energia [4]. Esta abordagem de fotobiorrefinería é muito recente, e o GIQA, liderada pelo Dr. Daniel Puyol e os Professores Juan Antonio Melero e Fernando Martínez, desenvolveram uma tecnologia de tratamento de efluentes líquidos com base nestas bactérias PPB, em colaboração com o Departamento de Innovación y Tecnología de FCC AQUALIA, representado pelo Dr. Frank Rogalla e pelo Dr. Víctor Monsalvo.

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