O desafio dos efluentes e a tecnologia do biofilme rotativo
A contaminação dos corpos hídricos vizinhos pelo acúmulo de nitrogênio e fósforo, originados das fezes dos animais e de sobras de ração, representa um desafio ambiental crítico para a carcinicultura e a piscicultura. Os sistemas tradicionais de cultivo de microalgas em suspensão demandam grandes áreas e processos dispendiosos de centrifugação para a colheita da biomassa. Para superar esses gargalos, os pesquisadores empregaram o sistema de biofilme algal rotativo (RAB), composto por uma correia flexível que gira continuamente entre o efluente bruto e o ar atmosférico. Essa configuração garante às microalgas acesso direto à luz e ao gás carbônico, reduzindo o consumo energético do processo.
Sinergia no co-cultivo e eficiência de purificação
Durante os testes contínuos com tempo de retenção hidráulica de três dias, a equipe comparou o co-cultivo de Chlorella vulgaris e Synechocystis sp. com monocultivos e com um consórcio microbiano nativo. A combinação formulada em laboratório superou todas as outras opções em estabilidade e produtividade, alcançando 3,58 g/m² de biomassa seca e 165,8 mg/g de substâncias poliméricas extracelulares. O efluente final atingiu níveis residuais de apenas 0,27 mg/L de nitrogênio total e 0,01 mg/L de fósforo total, atendendo com folga aos limites mais rigorosos de lançamento em corpos d’água.
Mecanismos microbianos e reaproveitamento da biomassa
As análises da comunidade microbiana indicaram que o sucesso do tratamento reside em uma forte cooperação tripartite entre Chlorella vulgaris, Synechocystis sp. e bactérias do filo Proteobacteria, principalmente dos gêneros Devosia, Bauldia e A4b. As microalgas liberam oxigênio para a respiração bacteriana e secretam polissacarídeos que funcionam como uma matriz de adesão para fixar o biofilme. A biomassa acumulada pode ser colhida facilmente por raspagem mecânica direta na correia, oferecendo um subproduto denso em proteínas com alto potencial para a produção de biofertilizantes e biocombustíveis.
