Remoção de Nitratos de água de drenagem agrícola utilizando biorreatores com diferentes fontes de matéria orgânica

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Stolle, Elaine Macedo
• Orientador(a): Barana, Ana Cláudia
• Banca de defesa: Lopes, Deize Dias , Batista, Jesiane Stefanea da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Ponta Grossa
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
• Departamento: Departamento de Engenharia de Alimentos
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Desnitrificação; Bactérias heterotróficas; Processos biológicos; Denitrification; Heterotrophic bacteria; Biological processes
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
• Link de acesso: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3759

O nitrogênio é um dos principais constituintes da atmosfera, ele é importante para vários organismos sobreviverem e circula pela natureza em vários estados de oxidação, desde a forma amoniacal (NH3), a mais reduzida, até a forma de nitrato (NO3- ), a mais oxidada. O nitrato, quando transferido em grandes quantidades para as águas superficiais, pode trazer graves problemas ao meio ambiente, como o aparecimento de algas, e à saúde de humanos e animais, como a manifestação de câncer no sistema gastrointestinal e a metahemoglobinemia em bebes. Um dos nutrientes mais utilizados na agricultura é o nitrogênio, que pode escoar para os corpos d’água quando não absorvido pelas plantas. Este trabalho teve por objetivo avaliar o potencial de remoção de nitratos em água de drenagem agrícola, utilizando biorreatores de leito fixo com diferentes fontes de matéria orgânica, como suportes caule de milho, sabugo de milho e um suporte inerte de elevada porosidade: espuma de poliuretano (Mini Biobobs®), com diferentes misturas em cada reator. O estudo foi dividido em duas fases: Fase I, sem controle de temperatura e com Tempos de Detenção Hidráulica (TDH) de 24, 16 e 8 horas; e Fase II, com temperatura controlada em 18 e 30oC e TDH de 8 h. Em ambas as fases o afluente era composto por água de drenagem agrícola enriquecida de 20 mg L-1 de N-NO3. Os melhores resultados obtidos na Fase I foram com TDHs de 24 e 16 h, nos reatores preenchidos com os suportes biodegradáveis. Na Fase II, os melhores resultados foram obtidos com o reator preenchido com uma mistura de sabugo e Mini Biobobs® mantido a 30°C e TDH de 8h, com 73,86% ± 4,88 de eficiência de remoção. O reator preenchido apenas com Mini Biobobs® não apresentou remoção de nitrato, indicando a necessidade de uma fonte de matéria orgânica para as bactérias desnitrificantes heterotróficas. Os resultados de pH, alcalinidade e nitrito nas duas fases demonstraram estar dentro das condições ideais para ocorrência da remoção e a NMP confirmou a presença de bactérias desnitriticantes no sistema. O processo de desnitrificação seguiu uma equação cinética de ordem zero, indicando que, dentro das condições estudadas, a concentração de substrato não interferiu na eficiência do processo. Os resultados indicam que os resíduos do milho são promissores e viáveis como alternativa para uso em reatores que visam a remoção de nitrato em águas de drenagem agrícola.