OLIVEIRA, AZEITE E ÁGUAS RESIDUAIS – Parte VI

ÁGUAS RUÇAS

 PROCESSOS DE TRATAMENTO E VALORIZAÇÃO

De acordo com as Directivas para a Conservação do Meio Ambiente para a redução do aspecto contaminante das águas ruças, têm-se desenvolvido estratégias de tratamento e rentabilização.

Todos os processos desenvolvidos, e testados, têm conduzido a maiores ou menores resultados, contribuindo para isso o uso de novos processos tecnológicos que visam reduzir significativamente a produção de águas ruças, durante os processos de extracção.

Apesar de todos os esforços, ainda não foi encontrada uma solução eficaz e economicamente sustentável. Conseguir a redução da CQO – parâmetro muito importante – de valores de [30 000 – 100 000] mg/L, para valores que rondem os 150 mg/L, valor limite de emissão (VLE), de acordo com as normas estabelecidas, é muito difícil de alcançar.

Seguidamente são demonstrados alguns usos e formas de rentabilização das águas ruças.

1. Utilização na Rega de Solos

Para a utilização das águas ruças na rega de solos é necessário atender ao seguinte:

  • As águas devem ser equitativamente distribuídas, de modo a assegurar que não há acumulação excessiva num determinado local, especialmente dos compostos fenólicos;
  • Devem ser utilizadas em solos de pH elevado ou rico em carbonatos e deve atender-se a um escalonamento do seu uso e em períodos não vegetativos. Esse mesmo uso não deverá ser superior a 30 m3ha-1ano-1;
  • Não devem ser aproveitadas no mesmo solo por mais que 2 anos consecutivos e ao pretender realizar-se a sementeira no terreno irrigado, com as águas ruças, deve esperar-se pelo menos 1 (um) mês após a irrigação.

Apesar do seu potencial fitotóxico – anteriormente já mencionado –, as águas ruças fornecem uma fonte rica em potássio, azoto, magnésio e fósforo, além de matéria orgânica que pode tornar melhor o solo em termos produtivos, assegurando a fertilidade dos solos.

As águas ruças não devem ser aproveitadas logo, após a extracção, nos solos pois estes podem ficar com um filme oleoso que poderá inibir os processos microbianos.

Devem ser usadas após cerca de 40 a 50 dias de armazenamento em lagoas, ou então depois se ter procedido à calagem, ou seja, à correcção do pH (da acidez) com cal. De mencionar que o uso de águas ruças em sistemas de regadio, deverá ser realizado entre Março e Novembro e não deverá ultrapassar os 80 m3 ha-1 ano

2. Lagoas de Evaporação e Métodos de Evaporação Forçada

Estas lagoas devem ter cerca de um metro de profundidade e capacidade de armazenamento de [300 – 400] m3 onde as águas ruças aí depositadas, sofrem um processo natural de evaporação. Esta evaporação dependerá das condições climatéricas da região. Durante a evaporação assiste-se a uma série de fenómenos biológicos que provocam a degradação da matéria orgânica, pelos microrganismos presentes, podendo ser aeróbios e/ou anaeróbios.

A construção destes grandes reservatórios deverá assegurar um constante bem-estar físico, químico e biológico do solo onde estão implantadas, de modo a evitar qualquer tipo de derrame.

Deverá remover-se a camada de gordura, que possa eventualmente formar-se e que pode atrapalhar o processo natural de evaporação, devendo ser construídas em áreas isoladas de populações humanas, uma vez que podem gerar maus odores que atraem imensos insectos.

Nos métodos de evaporação forçada, o tempo de evaporação é menor e são requeridas menores áreas de implantação. Num dos métodos, o líquido é aspergido sobre uns painéis que apresentam uma grande área de superfície de modo a rentabilizar o processo de evaporação forçada. Estes painéis estão convenientemente orientados para o Sol e para os ventos dominantes. Este processo é designado de HBS.

Outro método consiste na utilização de uma bomba hidráulica que, flutuando, permanece à superfície da lagoa de evaporação. Esta bomba hidráulica projecta as águas ruças, como se fosse um sistema de rega por aspersão, auxiliada pelos ventos dominantes. Este sistema é designado por Processo Alayco.

No final, o resíduo seco que permanece pode ser aproveitado para fertilizante do solo.

3. Degradação Biológica das Águas Ruças

De todos os métodos e processos de tratamento e rentabilização das águas ruças, os processos biológicos revelam-se da maior importância. Estes processos biológicos servem para a depuração orgânica das águas residuais e desenvolvem o seu esquema de acção através do uso e potencialidades de microrganismos. Os principais microrganismos que intervêm nos processos de tratamento, que ocorrem nas estações de tratamento biológico, são bactérias, fungos, algas e protozoários.

No seio das águas residuais, e resultante da sua composição química, surgem os microrganismos que se vão desenvolvendo e que vão degradando as águas ruças, tornando-as distintas. Esses microrganismos são capazes de suportar as condições de elevada toxicidade, pressão osmótica, elevadas temperaturas e são capazes de degradar os compostos fenólicos, grandes responsáveis pela toxicidade das águas residuais.

Leveduras como as Torulopsis utilis, Candida utilis e Saccharomyces cerevisiae, desenvolvem-se nas águas ruças e conseguem assimilar os açúcares redutores e não redutores por via fermentativa. Desta forma obtém-se uma biomassa rica em proteínas insolúveis.

O uso de outros fungos nos processos depurativos, que venham substituir as leveduras, torna a degradação das águas residuais mais abrangentes pois conseguem degradar uma maior quantidade de componentes orgânicos. Fungos como o Aspergillus niger, Aspergillus terreus e Geotrichum candidum conseguem produzir uma biomassa com 30% de proteínas de elevada digestibilidade.

Verifica-se que a coloração escura das águas ruças – que é provocada pela presença dos componentes fenólicos – é atenuada em cerca de 74%, assistindo-se a uma conversão em cerca de 80% da CQO, em determinadas condições, pelo uso de Phanerochaete chrysosporium. Tratamentos com Aspergillus niger reduzem a CQO em 61% e os compostos fenólicos em 58%.

Uma característica interessante dos fungos (que são microrganismos não fotossintéticos, heterotróficos e de uma forma geral, multicelulares) é necessitarem de pouco azoto, tornando-os extremamente importantes nos processos de tratamento das águas residuais. Destacam-se os géneros anteriormente referidos, podendo ainda acrescentar-se o Leptomicetus.

Relativamente à degradação das águas residuais, podemos salientar a acção das bactérias. As bactérias são microrganismos que, geralmente, se reproduzem por divisão binária, com cerca de [0,5 a 15] μm de tamanho, de morfologia diversa e que em geral são heterotróficas. Podem ser aeróbias e anaeróbias. Nos processos de tratamento das águas ruças que ocorrem sob condições aeróbias, pode-se destacar a presença dos géneros Lactobacillus, Pseudomonas, Flavobacterium, Sphaerotilus e Thiothrix. Em processos de tratamento anaeróbio surgem os géneros Streptococcus, Acetovibrio, Clostridium, Methanosarcina ou Methanobacterium.

A temperatura é um requisito específico para o desenvolvimento das bactérias e, tal como o pH, é um factor muito importante no crescimento das culturas bacterianas. De uma forma geral não suportam pH superior a 9,5 nem inferior a 4, sendo que o intervalo óptimo fica situado entre 6,5 e 7,5.

As algas e os protozoários que surgem durante os processos de depuração das águas residuais são microrganismos autotróficos (em que a fonte de carbono disponível é o CO2), fotossintéticos e podem ser unicelulares e pluricelurares; no caso das algas, podemos encontrar algas vermelhas como o género Chrysophyta, algas verdes como as Chlorella ou Euglenophyta e também algas azuis como as Cyanophyta. A presença destas algas conduz, geralmente, a uma tonalidade verde e a maus odores, sendo que apresentam como principal característica, a sua capacidade fotossintética. Na presença de luz, verifica-se o seguinte:

eqauaçãop

CULTIVO DE PLEUROTUS USANDO ÁGUAS RUÇAS

As águas ruças podem servir para o cultivo de espécies de cogumelos como os do género Pleurotus, nomeadamente:

  • P. sajor-caju;
  • P. cornucopiae var. citrinopileatus.

A importância comercial destes dois cogumelos é diminuta, mas demonstra que as águas ruças servem para a produção de cogumelos para a alimentação humana. São precisamente os açúcares e os poliálcoois que servem de fonte de carbono para o crescimento de microrganismos, tornando assim as águas ruças rentáveis.

A produção do género Pleurotus começa a tornar-se rentável do ponto de vista económico, pois possui muitas características comuns ao Agaricus, que é o principal cogumelo produzido em larga escala para consumo humano. Para a produção deste tipo de cogumelos, são usados substratos que possuem diferentes concentrações de águas ruças.

Fig. 1 – Cogumelos do género Agaricus (retirado da internet).
Fig. 1 – Cogumelos do género Agaricus (retirado da internet).

a) Condições de cultivo

Para o cultivo deste tipo de cogumelos, é necessária a preparação de um substrato de palha que é encharcado em água ruça, o qual deve estar a uma temperatura de 25 ± 1º C, favorável ao crescimento da cultura fúngica, e a um pH adequado, normalmente entre 6,5 – 7,0. A humidade relativa deve rondar os 85 ± 5%. Durante esta fase de colonização dos fungos, a cultura não é arejada, nem iluminada; depois desta fase, as culturas são incubadas a uma temperatura de 20 ± 2º C e sujeitas a uma grande intensidade de luz, recorrendo ao uso de lâmpadas fluorescentes.

Tabela 1 – Crescimento fúngico do género Pleurotus em substratos contendo diferentes concentrações de águas ruças (adaptado).

  Concentração de água ruça (%) Colonização do micélio (dias) Crescimento dos primórdios (dias)
Pleurotus cornucopiae var. citrinopileatus 0

25

50

75

100

19

20

24

28

32

22

24

30

39

43

Pleurotus sajor-caju 0

25

50

75

100

21

24

27

32

36

28

35

39

46

53

Dependendo da concentração em água ruça e do pH, também a colonização do substrato vai variar. O que se verifica é que para o Pleurotus cornucopiae var. citrinopileatus numa situação de 0% de água ruça, a colonização micelial do substrato estava completa ao fim de 19 dias e que 3 dias depois, já havia crescimento dos primórdios do fungo. Para o mesmo fungo e para valores de concentração de 25 e 50%, a colonização do micélio é atrasada em cerca de 4 dias. Para valores maiores, a colonização é mais atrasada. O que se pode constatar é que o uso de águas ruças (25 – 50%), não mostra um efeito muito negativo no crescimento destes fungos, pode ser economicamente aceitável e uma alternativa ao cultivo de cogumelos, rentabilizando o uso das águas residuais.

b) Remoção de componentes fenólicos pelo uso de Pleurotus ostreatus

A remoção dos componentes fenólicos das águas ruças, que caracteristicamente dão cor escura às águas e são os principais responsáveis pela fitotoxicidade, pode ser levada a cabo pelo uso de uma espécie de Pleurotus em particular: Pleurotus ostreatus. Este fungo reduz significativamente a presença fenólica das águas ruças e a sua toxicidade, sendo que as águas residuais são esterilizadas para o efeito de actuação do fungo ser eficaz. Note-se que a esterilização das águas ruças deve ser considerado apenas como modelo.

A aplicação deste fungo onde ocorre este refinamento das águas ruças pode ser bastante eficaz, pois torna as águas residuais livres de componentes quimicamente nefastos para a agricultura e ambiente, rentabilizando-as.

Fig. 2 – Pleurotus ostreatus (retirado da internet).
Fig. 2 – Pleurotus ostreatus (retirado da internet).

A Ciência do Leitor Luís M. Guapo Murta Gomes.

Luís Miguel Guapo Murta Gomes é genealogista, licenciado pré-Bolonha, em Biologia (Ramo Científico-Tecnológico em Biologia Animal Aplicada) pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e Pós- -Graduado em Ciências da Informação e da Documentação, variante Arquivos, pela Universidade Fernando Pessoa (Porto).

Neste momento é autor de 2 livros:

– Santo Estevam de Fayoens um morgadio flaviense

– A Empresa de Viação Murta

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