Remoção de matéria orgânica residual e nitrogênio de efluente de UASB de ETE via processos NP/Anammox e DP/Anammox

• Processo: 21/12399-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Márcia Helena Rissato Zamariolli Damianovic
• Beneficiário: Paula Yumi Takeda
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/16315-2 - Avaliação da remoção de antibióticos, genes de resistência antimicrobianos e patógenos no tratamento de água residuária decentralizada, BE.EP.DR
• Assunto(s): Anammox Esgotos sanitários
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: anammox | Desnitrificação parcial | Esgoto sanitário | Nitrificação parcial | Processo mixotrófico | Pós-tratamento de efluentes

Resumo

O processo combinado de nitrificação parcial (NP) e oxidação anaeróbia da amônia (ANAMMOX) (NP/AMX) tem se destacado como uma alternativa tecnológica promissora para a remoção de nitrogênio de águas residuárias, oferecendo vantagens ambientais e econômicas em comparação aos processos convencionais de nitrificação e desnitrificação. Entre essas vantagens estão o menor consumo de energia devido à redução da aeração, a menor produção de lodo e a dispensa de suplementação externa de carbono orgânico. No entanto, a aplicação estável do processo NP/AMX em efluentes de esgoto sanitário, caracterizados por baixas concentrações de nitrogênio e elevada relação C:N, ainda representa um desafio técnico, devido à instabilidade da nitrificação parcial e à competição entre microrganismos autotróficos e heterotróficos. Nesse contexto, a integração da desnitrificação parcial (DP) com o processo ANAMMOX (DP/AMX) surge como alternativa para aprimorar a remoção de nitrogênio em efluentes anaeróbios de estações de tratamento de esgoto (ETE). A presença de matéria orgânica residual nesses efluentes favorece o estabelecimento de um sistema mixotrófico, no qual coexistem microrganismos autotróficos e heterotróficos que utilizam diferentes rotas metabólicas para a conversão do nitrogênio. Essa coexistência pode promover maior estabilidade operacional e eficiência global, aproveitando o potencial da desnitrificação parcial para fornecer nitrito ao processo anammox. Dessa forma, o presente projeto visa investigar as condições adequadas para aplicação estável dos processos NP/AMX, em reatores contínuos de estágio único e duplo, e DP/AMX, em reatores de estágio único, no tratamento de efluente de reator UASB de ETE. Pretende-se, assim, contribuir para o avanço do conhecimento sobre sistemas biológicos integrados de remoção de nitrogênio e para o desenvolvimento de alternativas sustentáveis voltadas ao saneamento de esgoto sanitário.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

TAKEDA, PAULA YUMI; PAULA, CAROLINA TAVARES; DO VALE BORGES, ANDRE; SHIBATA, ANTONIO EMILIO; GRANGEIRO, LUANA CARDOSO; DAMIANOVIC, MARCIA HELENA RISSATO ZAMARIOLLI. A critical review of the mainstream anammox-based processes in warm climate regions: Potential, performance, and control strategies. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 12, n. 5, p. 16-pg., 2024-08-02. (20/09912-6, 21/12399-1)

PAULA, CAROLINA TAVARES; TAKEDA, PAULA YUMI; GIGLIO, GUILHERME LELIS; DAMIANOVIC, MARCIA HELENA RISSATO ZAMARIOLLI. Nitrogen removal from multi-electrolyte saline wastewater via mainstream anammox in warm climate conditions. Journal of Environmental Management, v. 375, p. 10-pg., 2025-01-25. (15/06246-7, 21/12399-1)

TAKEDA, PAULA YUMI; PAULA, CAROLINA TAVARES; CARNEIRO, RODRIGO BRAZ; BORGES, ANDRE DO VALE; GRANGEIRO, LUANA CARDOSO; DAMIANOVIC, MARCIA HELENA RISSATO ZAMARIOLLI. Challenges in achieving partial nitrification: Simultaneous nitrification-denitrification as the dominant pathway in municipal wastewater treatment. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 13, n. 2, p. 10-pg., 2025-04-01. (21/12399-1, 20/09912-6, 19/22532-0)