Efeito do acúmulo de nitrito na emissão de óxido nitroso de um reator em batelada sequencial anaeróbio/aeróbio/anóxico/aeróbio em escala de laboratório

Resumo

Os processos de tratamento biológico de esgotos com remoção biológica de nitrogênio são potenciais fontes de emissão de óxido nitroso (N₂O). No entanto, é importante ampliar o conhecimento dos principais fatores de controle associados à produção de N₂O para propor estratégias de mitigação de sua emissão. O objetivo deste estudo foi identificar os parâmetros que favoreceram o acúmulo de nitrito (NO₂^-) e sua influência na produção e emissão de N₂O em um reator em batelada sequencial anaeróbio/aeróbio/anóxico/aeróbio com remoção de nitrogênio. Mesmo com a concentração de oxigênio dissolvido e o potencial redox controlados, a primeira fase aeróbia promoveu apenas a nitrificação parcial resultando em acúmulo de NO₂^- (variando de 29 a 57%) e geração de N₂O. Este NO₂^- não foi totalmente consumido na fase anóxica subsequente promovendo uma produção ainda maior de N₂O pela desnitrificação parcial. Foi observada uma relação direta entre o acúmulo de NO₂^- nessas fases e a produção de N₂O. Enquanto na primeira fase aeróbia a razão N₂O/NO₂^- variou entre 0,5 a 8,5%, na anóxica foi entre 8,3 e 22,7%. Portanto, houve uma maior produção de N₂O durante a fase anóxica do que na primeira fase aeróbia. Com isso, os maiores fluxos de N₂O ocorreram na segunda fase aeróbia, variando de 706 a 2416 mg N m^-2 h^-1, assim que a aeração foi acionada. A promoção da nitrificação e da desnitrificação completas neste sistema mostrou ser o fator chave para evitar o acúmulo de NO₂^- e, consequentemente, a emissão de N₂O.