A limpeza de águas residuais de comunidades e indústrias elimina ou reduz bactérias patogênicas e produtos químicos tóxicos e fornece uma fonte de água saborosa para usos humanos e agrícolas. O tratamento biológico de águas residuais utiliza bactérias e outros microorganismos para decompor os contaminantes orgânicos, ou seja, substâncias contendo carbono, em compostos inofensivos ou voláteis. O tratamento biológico geralmente segue a remoção de grandes detritos ou sólidos das águas residuais. Alguns micróbios já residem em águas residuais; a adição de "lodo ativado", contendo mais micróbios, aumenta a eficiência da decomposição. As instalações de águas residuais usam aeróbico, anaeróbico ou ambos os tipos de micróbios. Os prós e contras dos tratamentos biológicos dependem em parte da origem das águas residuais e do seu tipo de contaminação e métodos aplicados. Alguns métodos, como a filtração por membranas, após o tratamento biológico, podem melhorar os desfechos.
O que são os tratamentos aeróbicos e anaeróbicos?
Os micróbios aeróbicos exigem oxigênio e nutrientes orgânicos para trabalhar e crescer. Nutrientes são fornecidos pelo material orgânico em águas residuais e oxigênio é normalmente entregue bombeando ar para dentro do tanque de tratamento. Os produtos finais da digestão aeróbica são energia, dióxido de carbono e sólidos metabolizados que se estabelecem. Os nutrientes e o oxigênio fazem com que os micróbios aeróbicos se multipliquem e seu aumento no número acelera o processo de digestão.
Os micróbios anaeróbios são bactérias e microrganismos que funcionam na ausência de oxigênio. Esses micróbios quebram os contaminantes orgânicos mais lentamente que os micróbios aeróbicos. Micróbios anaeróbicos produzem metano, dióxido de carbono e mais micróbios anaeróbicos. Água residuária, que contém alto nível de contaminantes orgânicos, é mais eficientemente tratada com micróbios anaeróbicos antes de ser tratada com micróbios aeróbios.
Prós da digestão aeróbica
Tratamento aeróbico de águas residuais é um processo rápido e eficiente remover pelo menos 98% dos contaminantes orgânicos. É um processo de oxidação natural que causa uma quebra eficiente de poluentes orgânicos e produz um efluente de água mais limpo do que o tratamento anaeróbico sozinho. Como a digestão aeróbica é um processo rápido, ela pode lidar com volumes maiores ou fluxos de efluentes.
Contras da digestão aeróbica
A digestão aeróbia requer aeração, que usa uma grande quantidade de energia elétrica. A energia elétrica é frequentemente gerada pela queima de combustíveis fósseis, que produzem gases de efeito estufa. A digestão aeróbica também resulta em grandes quantidades de bio-sólidos, ou lodo, que requerem descarte. A liberação inadequada do lodo rico em nutrientes em rios ou lagoas pode causar supercrescimento de algas, ou eutrofização, que mata os peixes e outras formas de vida aquática. O consumo de energia e a produção excessiva de lodo podem ser reduzidos tratando a água residual primeiro com micróbios anaeróbicos. Embora o tratamento biológico de águas residuais seja eficiente na remoção da maioria dos contaminantes orgânicos, estudos indicam que alguns produtos químicos, como produtos farmacêuticos, detergentes, compostos cosméticos e industriais, ainda permanecem após o tratamento biológico de águas residuais. Filtros e novas tecnologias podem ser capazes de resolver este problema.
Prós de digestão anaeróbica
O tratamento anaeróbio de águas residuais é mais ecológico do que a digestão aeróbica, porque produz menos biomassa, requer menos energia e produz um biogás (metano) que pode ser reciclado. Embora os tratamentos aeróbico e anaeróbico produzam dióxido de carbono durante a quebra dos bio-contaminantes, a digestão aeróbica gera muito menos gás. A digestão anaeróbica também produz menos bio-sólidos, que podem apresentar um problema de descarte.
Contras da digestão anaeróbica
Embora a digestão anaeróbica de contaminantes em águas residuais deixe uma pegada de carbono menor, é um processo lento . É menos eficiente que a digestão aeróbica, removendo de 70% a 95% dos contaminantes orgânicos. Os micróbios anaeróbios, comparados aos micróbios aeróbicos, atacam uma faixa menor de contaminantes.
