Análise da lise de células de microcystis aeruginosa e de cylindrospermopsis raciborskii e da liberação e degradação de cianotoxinas em função do tempo de armazenamento do lodo em decantadores

Abstract

As florações de cianobactérias tóxicas são objeto de grande preocupação sanitária, pois a presença de toxinas na água coloca em risco a saúde da população. Os estudos indicam que o tratamento convencional é capaz de remover eficientemente as células de cianobactérias, mas são pouco eficientes na remoção das cianotoxinas, necessitando de técnicas complementares para remoção dessa fração dissolvida. Nesse contexto, atenção especial deve ser dada ao lodo acumulado nos decantadores durante o tratamento convencional, em função da ocorrência da lise celular. Dessa forma, o presente trabalho avaliou, em escala de bancada, a lise de células Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii ao longo do tempo de armazenamento do lodo sedimentado. Foram avaliadas também a liberação e degradação de microcistinas e saxitoxinas, quando utilizados diferentes valores de pH de coagulação, e diferentes dosagens de sulfato de alumínio e cloreto férrico. Os diagramas de coagulação com M. aeruginosa mostraram que as maiores eficiências de remoção na sedimentação ocorreram em valores de pH de coagulação entre 5,0 e 5,5. Durante o armazenamento do lodo, decaimento acentuado de células ocorreu até o 10° dia, para os dois valores de pH de coagulação estudados, 5,5 e 7,0. A concentração máxima de microcistinas dissolvidas ocorreu após cinco dias de armazenamento do lodo e a degradação se completou em torno de 10 dias, dependendo da dosagem de coagulante utilizada e do pH de coagulação. Experimentos com C. raciborskii mostraram eficiências de remoção insatisfatórias após coagulação, floculação e sedimentação, com os dois coagulantes avaliados. A concentração de saxitoxinas extracelulares variou ao longo do tempo conforme o pH de coagulação e o tipo e dosagem de coagulante utilizado, apresentando maior persistência com valor de pH de 5,0 e 5,5 e dosagem elevada de coagulante. Os resultados enfatizam a importância que deve ser dada ao manejo do lodo do decantador, pois considerando as práticas atuais de descarte de lodo, o risco de liberação de cianotoxinas para a água clarificada é elevado. Dessa forma, faz-se necessário estabelecer uma maior freqüência de remoção do lodo, diminuindo a concentração de microcistinas e/ou saxitoxinas na água clarificada. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Cyanobacteria toxic blooms are of concern since the presence of toxins in water poses a risk to human health. Studies indicate that conventional water treatment processes are able to remove cyanobacteria cells efficiently, but are inefficient in removing cyanotoxins, so that additional techniques are needed to remove this dissolved fraction. In this context, particular attention must be given to the accumulation of sludge in the sedimentation tanks sludge, during conventional treatment, because of cell lysis. Therefore, the present work evaluated, in bench scale using jar test, Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii cell breakdown during storage of the settled sludge. Microcystins and saxitoxins release and degradation have been evaluated using different coagulation pH values and different types and doses of coagulants. Coagulation diagrams with M. aeruginosa showed that the best removal efficiency occurred with coagulation pH values between 5,0 and 5,5. In the course of the sludge storage, a marked cells decay occurred until the 10th day for both pH values – 5,5, and 7,0. The highest concentration of dissolved microcystins occurred after five days of sludge storage, and the degradation was completed around 10 days, depending on the coagulant dose and pH value applied. Experiments with C. raciborskii showed poor removal efficiency after coagulation, flocculation and sedimentation, with both coagulants evaluated. Extracelular saxitoxins concentration varied with time according to the pH value and type and dose of coagulant applied. The persistence of these toxins was higher with the lower pH values and higher doses of coagulant. The results obtained in this work emphasize the attention that must be given to the proper manage of the sedimentation tank sludge. Considering the actual practices of sludge discharge, the risk of cyanotoxin release to the clarified water is high. Therefore, it is crucial to establish a higher frequency of sludge discharge, so that microcystins and saxitoxins concentration in the supernatant will be reduced.