A dinâmica da biota em um sistema de lagoas de estabilização para tratamento de lixiviado de aterro sanitário

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia AmbientalO tratamento do lixiviado de aterro sanitário representa um grande desafio, tendo em vista a variação de suas características em função da heterogeneidade dos resíduos dispostos e da idade do aterro. Assim, o emprego de alternativas que minimizem esses danos torna-se necessário, sendo no Brasil, largamente utilizado o sistema de lagoas de estabilização para o tratamento desses efluentes. Objetivando investigar a dinâmica dos microrganismos durante o processo biológico de tratamento de lixiviado e a correlação destes com os parâmetros físico-químicos, desenvolveu-se o presente estudo em uma estação piloto de tratamento de lixiviado de aterro sanitário, localizada na Universidade Federal de Santa Catarina, composta por 3 lagoas de estabilização em série: lagoa 1 (L1), lagoa 2 (L2) e lagoa 3 (L3), sendo L1 anaeróbia e L2 e L3 aeróbias. As lagoas foram monitoradas durante 13 meses (agosto/2007 a outubro/2008), sendo este período dividido em duas etapas: Etapa I (período sem aeração em L2 durante os meses de agosto/2007 a maio/2008) e Etapa II (período com aeração em L2 durante os meses de agosto a outubro de 2008). Amostras foram coletadas em pontos pré-determinados e submetidas às análises microbiológicas através da técnica de Hibridização Fluorescente in situ (FISH), Reação em Cadeia da Polimerase (PCR), sequenciamento e análise filogenética. Para a identificação taxonômica do fitoplâncton, amostras frescas foram analisadas e fixadas com lugol acético. Os parâmetros físico-químicos avaliados foram: temperatura (°C), pH, OD (mg/L), ORP (mV), condutividade (mS/cm), DQO total e solúvel (mg/L), DBO (mg/L), amônia (mg/L), sólidos suspensos (mg/L) e clorofila a (µg/L). Para o sistema de lagoas as seguintes eficiências de remoção foram encontradas: 57% DQO Total; 54% DQO solúvel; 83% DBO; 82% N-NH3. A aplicação da análise fatorial dos componentes principais (ACP) na interpretação dos resultados evidenciou que para o efluente de L2 e de L3, as variáveis OD, clorofila a e pH tiveram efeito importante na variância; e, para o efluente de L1 e de L3 o componente principal foi DQO total. Além disso houve estratificação para a clorofila a e OD, quando analisados os perfis verticais e horizontais. Na análise ao longo do dia, verificaram-se oscilações horárias para a maioria dos parâmetros, refletindo na qualidade do efluente de cada lagoa. A avaliação da comunidade planctônica apresentou baixa riqueza de espécies, com predominância de Chlamydomonas sp. (densidade relativa acima de 50% e freqüência de 100%) na Etapa I e diminuição do fitoplâncton na fase inicial da Etapa II, com consequente substituição das algas por grupos de ciliados. Pela técnica de FISH observou-se, em L1, a predominância de Planctomycetales e Verrucomicrobiales, presença de bactérias sulfato-redutoras, baixa ocorrência de Archae bactérias, rara ocorrência de bactérias nitrificantes e nenhuma ocorrência de organismos Anammox. Através do sequenciamento e análise filogenética realizados em L1 e L2, foi constatada a presença de Pseudomonas sp. e do filo Planctomycetes, respectivamente. O sistema apresentou eficiências satisfatórias de remoção, mesmo com as variações climáticas nas diferentes etapas do tratamento, no entanto necessita de tratamentos complementares para melhoria da qualidade do efluente final, conforme as condições exigidas pela Legislação Ambiental (CONAMA 357/2005) quanto ao seu lançamento em corpos d'água