Eficiência e limitações do processo A2O na remoção simultânea de surfactantes e nutrientes de águas residuais municipais

Por que águas residuais mais limpas importam

Toda vez que lavamos pratos, fazemos roupa ou damos descarga, enviamos uma mistura de restos de comida, sabão e nutrientes como nitrogênio e fósforo pelo ralo. Se essas substâncias não forem removidas nas estações de tratamento, podem alimentar florescimentos tóxicos de algas, prejudicar a vida selvagem e ameaçar a água potável. Este estudo examina quão bem um projeto de tratamento comum, chamado processo A2O, limpa águas residuais municipais tanto de detergentes quanto de nutrientes, e onde estão seus pontos fracos em operação real ao longo de um ano inteiro.

Como esta linha de tratamento está organizada

A estação estudada fica na província de Yazd, no Irã, e usa um sistema biológico em três etapas: um tanque sem oxigênio, um segundo com muito pouco oxigênio e um terceiro com aeração. As águas residuais passam primeiro por grades e remoção de areia, depois fluem por esses tanques em sequência, antes de os sólidos assentarem em um decantador e a água tratada ser desinfetada. A cada mês durante um ano, os pesquisadores amostraram a água em vários pontos desse percurso, testando quanto de matéria orgânica, detergentes, nitrogênio e fósforo permanecia em cada estágio.

O que o sistema faz muito bem

A estação demonstrou alto sucesso na remoção da poluição orgânica geral, medida por parâmetros conhecidos como DQO e DBO que refletem quanto oxigênio a água consumiria se ficasse sem tratamento. Em todas as estações, esses valores foram reduzidos em cerca de 96 a 98 por cento, deixando níveis finais bem abaixo dos limites nacionais para descarga e reúso. Detergentes, representados por um surfactante doméstico amplamente usado chamado LAS, também foram removidos com alta eficiência, com mais de 92 por cento de redução em todas as estações e os menores níveis remanescentes no efluente final. A maior parte dessa remoção ocorreu no tanque aerado, onde micróbios ativos degradam moléculas tipo sabão.

Onde o sistema tem dificuldades

Em contraste, o mesmo sistema apresentou desempenho inferior para nutrientes, especialmente nitrogênio na forma de nitrato. Na linha, a amônia presente nos resíduos é convertida em nitrato no tanque aerado, mas não ocorre conversão suficiente desse nitrato em gás nitrogênio inofensivo no tanque com baixo oxigênio. Como resultado, a concentração de nitrato no efluente final ficou ligeiramente acima do limite nacional mais rigoroso para descarga em poços de infiltração subterrânea, embora atendesse ao padrão para águas superficiais. A remoção de fósforo também foi moderada no total, com apenas cerca de um quarto do fósforo de entrada sendo retirado, apesar do processo ser projetado para favorecer bactérias que armazenam fósforo.

Por que o fósforo continua difícil de remover

O estudo aponta várias razões para a remoção de fósforo ter ficado aquém. O lodo do decantador é seco em leitos e então parte é retornada ao início da linha biológica. Nesses leitos de secagem, as condições favorecem a liberação do fósforo armazenado de volta para a água, de modo que o fluxo recirculado traz uma carga extra de fósforo ao primeiro tanque. Ao mesmo tempo, algum nitrato também é reciclado, transformando silenciosamente o primeiro tanque de verdadeiramente anóxico em uma zona de baixo oxigênio que não sustenta plenamente os microrganismos que normalmente assimilam e armazenam fósforo. Os próprios detergentes também podem estressar essas bactérias benéficas em certas concentrações, limitando ainda mais a captura de fósforo.

O que isso significa para futuras estações de tratamento

No geral, os achados mostram que o processo A2O pode eliminar de forma confiável resíduos orgânicos e detergentes das águas residuais municipais até níveis que atendem ou superam as normas ambientais, mas é menos consistente para nitrato e fósforo. Para as comunidades, isso significa que simplesmente instalar um sistema A2O não basta; é preciso ajustar cuidadosamente a aeração, a reciclagem de lodo e as fontes de carbono para que microrganismos benéficos removam nutrientes como previsto. Com esse ajuste fino, plantas existentes podem proteger melhor rios, lagos e a água potável enquanto continuam a tratar a mistura cotidiana de sabões e resíduos da vida moderna.

Citação: zarei Mahmoudabadi, T., Teimouri, F., Bagheri, A.H. et al. Efficacy and limitations of the A2O process in simultaneous removal of surfactants and nutrients from municipal wastewater. Sci Rep 16, 16196 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45194-w

Palavras-chave: tratamento de águas residuais, processo A2O, remoção de detergentes, poluição por nutrientes, esgoto municipal