Estratégia sustentável para tratamento de águas residuárias e produção de bioprodutos utilizando biotecnologia de microalgas-bactérias

• Processo: 24/09344-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2026
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Gustavo Henrique Ribeiro da Silva
• Beneficiário: Gustavo Henrique Ribeiro da Silva
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Caroline Moço Erba Pompei ; Daniel Rodrigues Cardoso ; Graziele Ruas Lagôas da Silva ; Inês Cechin ; Juliane Silberschmidt Freitas ; Raul Muñoz Torre ; Rodrigo Braga Moruzzi ; Tânia Vasconcelos Fernandes
• Assunto(s): Fertilizantes biológicos Ecotoxicidade Recuperação Tratamento de águas residuárias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bactérias multirresistentes | biofertilizantes | Bioherbicidas | Coagulantes naturais | ecotoxicidade | P e Zn | recuperação | remoção de N | Tratamento de Efluentes

Resumo

Os sistemas de saneamento em uso atualmente, apesar dos progressos significativos, especialmente no tratamento de esgoto, resultam na subvalorização dos resíduos, na perda de nutrientes, no uso inadequado da água e na liberação de cargas poluentes residuais no meio ambiente. Sabe-se que o setor agrícola depende do uso de fertilizantes sintéticos e herbicidas para a produção global de alimentos, todavia, o setor tem sofrido grande pressão em razão da crise hídrica, baixo aproveitamento do nitrogênio (N) pelas culturas e futura escassez de fósforo (P), além da poluição causada pelos herbicidas convencionais. Aliado a isso, o novo conceito de tratamento de esgotos visa a recuperação máxima de energia e recursos das águas residuárias, minimizando o uso de água potável e emissões de micropoluentes. Neste contexto, o presente projeto visa desenvolver e aperfeiçoar tecnologias de tratamento de esgoto sanitário (ES) juntamente com esgotos agropecuários da suinocultura e da bovinocultura leiteira (EAgr.) que possibilitem a transição para uma economia circular, trazendo benefícios ambientais, econômicos e sociais. Para isso, será avaliado um processo de tratamento composto por sistema anaeróbio seguido de fotobiorreatores (FBRs) para o cultivo de um consórcio de microalgas - bactérias nativas (lodos ativados) operado de modo semi-contínuo e contínuo para tratar ES + EAgr. Também será monitorada a qualidade do efluente final e da biomassa algal para produção de bioprodutos. A separação da biomassa microalgal também será investigada, por meio de coagulação/floculação e sedimentação/flotação por ar dissolvido, monitorada por técnicas de imagem não-intrusivas e de velocimetria por imagem para determinação dos atributos dos agregados formados e do seu desempenho na separação. A biomassa algal resultante será avaliada quanto à sua qualidade como nutriente e/ou substrato para produção de bioinsumos agrícolas, sejam bioherbicidas ou indutores de crescimento. A biomassa algal, além do efluente final será avaliada quanto à sua qualidade como biofertilizante e viabilidade no cultivo do milho (Zea mays). Além disso, será avaliado o potencial de recuperação de bioprodutos de valor agregado como exopolímeros que se comportam como alginato (Alginate-like exopolymer, ALE). A remoção de metais e patógenos humanos também será avaliada em todo o sistema para garantir uma qualidade de efluente final e biomassa algal adequados para reutilização. Com o sistema de tratamento proposto serão fechados os ciclos de nutrientes, energia e água de forma sustentável para o tratamento de ES e parcela do esgoto EAgr. pré-tratado anaerobiamente, ao mesmo tempo em que produziremos valiosos produtos de biomassa algal. (AU)