Membros da Universidade de Turku, com a participação de seus colegas da Faculdade de Biologia da Lomonosov Moscow State University, provaram que, nas condições nórdicas, águas residuais podem ser tratadas com a ajuda de microalgas, enquanto a biomassa de algas é adequada para processamento em biocombustível. Os cientistas apresentaram sua técnica otimizada para a remoção de compostos orgânicos, nitrogênio e fósforo de águas residuais no jornal Algal Research .
As pessoas usam tanques de algas para tratamento de águas residuais desde os tempos antigos. Era especialmente popular em países com ampla luz solar, mas sem instalações fixas de tratamento. Na Índia, lagoas de algas são usadas para tratamento de águas residuais da comunidade, mas ninguém sabe exatamente quando eles surgiram. William Oswald, o pioneiro do biotratamento de águas residuais de algas, desenvolveu uma base científica sólida para esta técnica há mais de 50 anos. Na última década, tecnologias verdes de tratamento de águas residuais têm atraído considerável atenção, resultando em dezenas de artigos acadêmicos publicados anualmente.
Os cientistas distinguem dois tipos de sistemas de cultivo de microalgas:aberto (lagoas, lagoas) e fechadas (fotobiorreatores). Devido à complexidade técnica e alto custo, fotobiorreatores não foram considerados para tratamento de águas residuais. Os biólogos russos, junto com seus colegas da Universidade de Turku (Finlândia), realizou pesquisas pioneiras sobre a otimização de um método baseado em fotobiorreator nas condições nórdicas.
Fotobiorreatores são vasos fechados que abrigam suspensão de células de microalgas, onde as condições exigidas são mantidas. Parâmetros como iluminação uniforme, temperatura e concentração constantes de dióxido de carbono, oxigênio e produtos químicos nutricionais fornecem o ambiente necessário. A agitação constante também é necessária - a suspensão deve ser agitada a uma velocidade que evite a sedimentação das células. Os fotobiorreatores diferem em forma e construção, incluindo prato, formas tubulares e helicoidais.
A eficiência do tratamento de efluentes é verificada por especialistas na vazão do fotobiotreactor. Existem duas características de eficiência:a completude da remoção de poluentes e sua taxa.
Os cientistas usaram Chlorella vulgaris UHCC0027 - uma cepa de microalgal isolada no sudoeste da Finlândia, seu habitat natural. Fotobiorreatores com tais algas poderiam ser operados sem aquecimento adicional, uma vez que todos os processos biológicos ocorrem efetivamente dentro do sistema sob a temperatura ambiente. Este é o principal resultado da pesquisa.
O biólogo Alexei Solovchenko, um dos participantes da pesquisa, diz, “O princípio norteador aplicado à obtenção e escolha de cepas para fins de biotratamento é muito simples. Os organismos mais promissores costumam estar isolados das instalações de tratamento e territórios circunvizinhos. É curioso que uma alga da coleção nórdica tenha se mostrado digna no processo de pesquisa . Contudo, uma comunidade indígena de algas das mesmas águas residuais eventualmente combinou com a monocultura de algas na eficiência do tratamento:
Além disso, biomassa microalgal crescendo em águas residuais provou ser adequada para conversão em biodiesel com um mínimo de alteração. Com base no conhecimento adquirido, os pesquisadores poderiam projetar biotecnologias mais avançadas para o tratamento de águas residuais e produção de biocombustíveis nas condições nórdicas.
Solovchenko diz, "As empresas consideram o biotratamento de algas muito promissor. Por exemplo, nosso projeto foi feito com base em uma empresa comercial finlandesa, lidar profissionalmente com o tratamento de águas residuais. Seus membros também participaram de nosso trabalho. O importante é que alcançamos resultados bastante justos, usando águas residuais municipais puras retiradas da rede de Turku e não águas residuais de ambientes modelo, que é aplicado na maioria dos estudos. "
