A água é um recurso não renovável e essencial para o desenvolvimento sustentável da sociedade. Com o desenvolvimento da urbanização e o avanço da industrialização, cada vez mais poluentes de difícil remoção chegam ao meio ambiente, causando danos ambientais e, em última instância, afetando a saúde humana.
Após longa experiência, comprovou-se que os métodos tradicionais de tratamento de esgoto têm dificuldade em atender às necessidades de remoção dos poluentes existentes. Portanto, a pesquisa e o desenvolvimento de novas e eficazes tecnologias de tratamento são as principais tarefas da atualidade.
MicrobianoA tecnologia de imobilização tem atraído a atenção de muitos pesquisadores nacionais e internacionais devido às suas vantagens, como bom efeito no controle de poluentes, alta taxa de enriquecimento de bactérias dominantes, alta atividade microbiana, forte capacidade de resistência a interferências ambientais, baixo custo e possibilidade de reutilização. Com o desenvolvimento da tecnologia, microrganismos capazes de "consumir poluentes" têm sido amplamente utilizados no tratamento de esgoto.
Tratamento de esgoto e "tecnologia negra" microbiana são amplamente esperados.
Corpos d'água negros e malcheirosos, esgoto industrial e doméstico fluem livremente... Mas, contanto que diferentes microrganismos sejam introduzidos nesses corpos d'água, uma poça de água estagnada rapidamente "vivificará" e formará novamente um ecossistema equilibrado.
A partir daí, decompositores, produtores e consumidores começam a trabalhar juntos; os poluentes no esgoto também se tornam alimento para "outros", e uma cadeia alimentar é formada, criando um ecossistema em rede interligado.
Nesse sistema, os poluentes orgânicos na água não são apenasdegradado e purificadopor bactérias e fungos, mas os produtos finais de sua degradação, utilizando a energia solar como energia inicial, participam do processo metabólico na cadeia alimentar e, finalmente, se transformam em culturas aquáticas, peixes, camarões, produtos da vida como mexilhões, gansos e patos, mantendo o equilíbrio ecológico abrangente do corpo d'água por meio da circulação, e o esgoto se torna limpo... Esta não é uma bela visão, mas uma cena real.
A poluição da água geralmente se refere à deterioração da qualidade da água causada por razões antropogênicas, reduzindo seu valor de uso. Os principais poluentes são resíduos sólidos e matéria orgânica aeróbica, matéria orgânica refratária, metais pesados, nutrientes vegetais, ácidos, álcalis, derivados de petróleo e outras substâncias químicas.
Atualmente, as tecnologias tradicionais de tratamento de esgoto incluem principalmente métodos físicos como sedimentação por gravidade, clarificação por coagulação, flotação por flutuação, separação por força centrífuga, separação magnética e outros métodos físicos para separar poluentes insolúveis, além de métodos de neutralização ácido-base, precipitação química, oxidação, redução, desinfecção química e física de poluentes e tecnologias de conversão química. Adicionalmente, as tecnologias de separação físico-química de poluentes dissolvidos, utilizando métodos como adsorção, troca iônica, separação por membrana, evaporação e congelamento, também possuem aplicações relevantes.
No entanto, dentre esses métodos tradicionais, o método físico geralmente ocupa uma grande área, apresenta altos custos de construção, altos custos operacionais, grande consumo de energia, gestão complexa e é propenso ao acúmulo de lodo. Os equipamentos não atendem aos requisitos de alta eficiência e baixo consumo, e o efeito do uso único não é evidente; os métodos químicos têm altos custos operacionais, consomem grande quantidade de reagentes químicos e são propensos à poluição secundária. Na maioria dos casos, o uso combinado de métodos físicos e químicos apresenta desvantagens óbvias.
Como fazer com que o processo de tratamento de esgoto urbano e rural se desenvolva de forma sustentável, com baixo consumo de energia, alta eficiência, menor geração de lodo residual, operação e gestão otimizadas, recuperação de fósforo e reúso da água tratada, e com tecnologia de baixo consumo energético e menor desperdício de recursos? A tecnologia microbiana atende a esses requisitos.
As espécies bacterianas dominantes (https://www.cleanwat.com/bacteria-agent/) para imobilização microbiana também variam de acordo com os diferentes substratos presentes na água poluída. A Yixing Cleanwater Chemicals Co., Ltd. desenvolveu uma variedade de cepas específicas, incluindo principalmente agentes bacterianos aeróbicos, anaeróbicos, halotolerantes, degradadores de fósforo, nitrificantes, desnitrificantes, desodorizantes, degradadores de amônia, degradadores de DQO (Demanda Química de Oxigênio), agentes de purificação de água BAF@, agentes multifuncionais degradadores de pesticidas, agentes removedores de óleo, degradadores de efluentes químicos, bactérias de decomposição, resistentes a baixas temperaturas, de ação rápida e degradadores de lodo, entre outros. Essas bactérias são amplamente utilizadas em diversos sistemas bioquímicos de tratamento de efluentes, projetos de aquicultura e outras aplicações.
Em efluentes industriais, esgoto doméstico e efluentes da combustão de combustíveis fósseis, os metais pesados são os principais responsáveis pela poluição. Quando entram no corpo humano, causam sérios danos. A tecnologia de imobilização microbiana para remoção de íons de metais pesados na água também tem sido um tema de pesquisa em alta nos últimos anos. O método de biofilme, amplamente utilizado na indústria, consiste na remoção de poluentes orgânicos dissolvidos em efluentes por meio da formação de biofilme por microrganismos aderidos à superfície de um suporte sólido. Além do tratamento da poluição da água, os microrganismos têm apresentado resultados notáveis no tratamento de metais pesados, resíduos sólidos e poluição do ar.
No final de 2021, o "14º Plano Quinquenal" de Desenvolvimento Industrial Verde, emitido pelo Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação do meu país, propôs fortalecer o uso eficiente de águas não convencionais, como águas residuais, água do mar e água de reúso, em indústrias de alto consumo hídrico; concentrar-se na promoção do tratamento profundo e da reutilização de águas residuais industriais, bem como na extração e separação eficientes. A separação por membranas de alta eficiência e outras tecnologias de equipamentos de processo também foram implementadas.
A tecnologia de imobilização microbiana tem sido amplamente utilizada no tratamento de esgoto devido às suas vantagens, como alta eficiência de tratamento, ampla gama de aplicações e ausência de poluição secundária, apresentando bons resultados no tratamento de águas residuais e efluentes orgânicos, entre outros.
Em 2021, nosso país lançou diversas políticas relacionadas ao tratamento de esgoto para promover a utilização dos recursos hídricos, aumentar o volume anual de esgoto tratado e incrementar o investimento em tratamento de efluentes industriais. Atualmente, com a transformação das conquistas científicas e tecnológicas e o surgimento de diversas empresas nacionais de gestão ambiental biológica,tratamento microbiano de esgotoÉ amplamente utilizado na construção civil, agricultura, transporte, energia, petroquímica, proteção ambiental, paisagismo urbano, serviços de alimentação na área médica e outros campos.
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Trecho do Diário de Ciência e Tecnologia
Data da publicação: 23/06/2022