1. INTRODUÇÃOA maior parte <strong>do</strong>s países <strong>em</strong> <strong>de</strong>senvolvimento enfrenta gargalos concernentes ao saneamento básico, o quer<strong>em</strong>ete diretamente aos probl<strong>em</strong>as <strong>de</strong> poluição, sobretu<strong>do</strong> <strong>de</strong> corpos aquáticos, b<strong>em</strong> como aos <strong>de</strong> saú<strong>de</strong>pública. Essa situação é bastante coerente com a realida<strong>de</strong> brasileira, principalmente na região Nor<strong>de</strong>ste,on<strong>de</strong> os poucos sist<strong>em</strong>as <strong>de</strong> tratamento <strong>de</strong> esgotos existentes dificilmente recebe manutenção e operaçãoa<strong>de</strong>quadas, o que termina por reduzir sua capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> tratamento <strong>do</strong>s efluentes, acarretan<strong>do</strong> numa série <strong>de</strong>probl<strong>em</strong>as <strong>de</strong> difícil correção.Um <strong>do</strong>s principais sist<strong>em</strong>as <strong>de</strong> tratamento <strong>de</strong> esgotos utiliza<strong>do</strong>s <strong>no</strong> Esta<strong>do</strong> <strong>do</strong> Rio Gran<strong>de</strong> <strong>do</strong> Norte são as<strong>lagoas</strong> <strong>de</strong> estabilização. Esses sist<strong>em</strong>as pod<strong>em</strong> ser construí<strong>do</strong>s com diferentes configurações, po<strong>de</strong>n<strong>do</strong>cont<strong>em</strong>plar o tratamento primá<strong>rio</strong>, secundá<strong>rio</strong> ou terciá<strong>rio</strong>, e o número <strong>de</strong> reatores também po<strong>de</strong> ser variávelconforme o esgoto <strong>de</strong>stina<strong>do</strong> ao tratamento e ao seu poste<strong>rio</strong>r <strong>de</strong>sti<strong>no</strong> final. A presença marcante <strong>de</strong> <strong>lagoas</strong><strong>de</strong> estabilização <strong>no</strong> Rio Gran<strong>de</strong> <strong>do</strong> Norte ocorre <strong>em</strong> virtu<strong>de</strong> da técnica ser <strong>de</strong> baixo custo, além <strong>de</strong> a regiãopossuir gran<strong>de</strong>s áreas disponíveis, com altas t<strong>em</strong>peraturas e ventos consi<strong>de</strong>ráveis.As <strong>lagoas</strong> <strong>de</strong> estabilização são excelentes sist<strong>em</strong>as quan<strong>do</strong> se preten<strong>de</strong> r<strong>em</strong>over matéria orgânica <strong>em</strong>icroorganismos patogênicos, <strong>no</strong> entanto, não são tão eficientes quanto à r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> nutrientes, como porex<strong>em</strong>plo, o fósforo. Mas ainda assim, <strong>de</strong>termina<strong>do</strong>s sist<strong>em</strong>as quan<strong>do</strong> opera<strong>do</strong>s corretamente, se mostrambastante eficientes quanto à r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> compostos fosfora<strong>do</strong>s, o que é <strong>de</strong> extr<strong>em</strong>a importância quan<strong>do</strong> seanalisa o impacto <strong>de</strong> um efluente com altos índices <strong>de</strong> fósforo sen<strong>do</strong> lança<strong>do</strong> num corpo aquático, porex<strong>em</strong>plo, ou até mesmo para outros <strong>de</strong>sti<strong>no</strong>s como seu reúso na agricultura. Com isso, o presente trabalhot<strong>em</strong> como intuito verificar a r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> nutrientes fosfora<strong>do</strong>s <strong>em</strong> <strong>do</strong>is sist<strong>em</strong>as <strong>de</strong> <strong>lagoas</strong> <strong>de</strong> estabilização <strong>no</strong>Rio Gran<strong>de</strong> <strong>do</strong> Norte, evi<strong>de</strong>ncian<strong>do</strong>-se suas principais rotas <strong>de</strong> conversão e assimilação.2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICALagoas <strong>de</strong> estabilização consist<strong>em</strong> numa das principais tec<strong>no</strong>logias utilizadas para tratamento <strong>de</strong> esgotos<strong>do</strong>mésticos <strong>no</strong> Esta<strong>do</strong> <strong>do</strong> Rio Gran<strong>de</strong> <strong>do</strong> Norte (SILVA FILHO, 2007), pois segun<strong>do</strong> Von Sperling (2002),essa técnica possui baixo custo <strong>de</strong> implantação, operação e manutenção. Algumas pesquisas como asrealizadas por Silva (1982) e Araújo (1993) evi<strong>de</strong>nciam o bom <strong>de</strong>s<strong>em</strong>penho <strong>de</strong> <strong>lagoas</strong> <strong>de</strong> estabilização <strong>no</strong>tratamento <strong>de</strong> esgotos sanitá<strong>rio</strong>s. Outro fator que <strong>de</strong>ve ser leva<strong>do</strong> <strong>em</strong> consi<strong>de</strong>ração quanto ao uso <strong>de</strong> sist<strong>em</strong>as<strong>de</strong> <strong>lagoas</strong> <strong>de</strong> estabilização, refere-se à capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> nutrientes, tais como o fósforo, com vistasao controle <strong>de</strong> probl<strong>em</strong>as como a eutrofização <strong>do</strong>s corpos receptores, b<strong>em</strong> como alcance <strong>de</strong> limites aceitáveisa práticas <strong>de</strong> reuso <strong>de</strong> efluentes na irrigação, por ex<strong>em</strong>plo.Segun<strong>do</strong> Von Sperling (2002) o fósforo se apresenta <strong>em</strong> esgotos <strong>do</strong>mésticos principalmente na forma <strong>de</strong>fosfatos e fósforo orgânico, sen<strong>do</strong> aquele mais representativo que este. De to<strong>do</strong>s os méto<strong>do</strong>s existentes para otratamento <strong>de</strong> águas residuárias, as <strong>lagoas</strong> <strong>de</strong> estabilização b<strong>em</strong> projetadas e operadas se mostram comopotenciais alternativas para atingir gran<strong>de</strong>s eficiências <strong>de</strong> r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> fósforo. Araújo (1993) justifica aorig<strong>em</strong> <strong>do</strong> fósforo <strong>em</strong> efluentes <strong>do</strong>mésticos mencionan<strong>do</strong> que um <strong>do</strong>s principais responsáveis pelo aporte sãoos <strong>de</strong>jetos huma<strong>no</strong>s, resíduos <strong>de</strong> comida e <strong>de</strong>tergentes.Araújo et al. (1995) aborda a pouca r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> nutrientes <strong>em</strong> <strong>lagoas</strong> <strong>de</strong> estabilização quan<strong>do</strong> se refere osaspectos orgânicos e microbiológicos. A r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> fósforo po<strong>de</strong>, <strong>no</strong> entanto, ser maximizada <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n<strong>do</strong>das características físicas <strong>do</strong> sist<strong>em</strong>a, particularmente, a profundida<strong>de</strong> das <strong>lagoas</strong>, e principalmente sobformas <strong>de</strong> precipitação como hidroxiapatita ou estruvita (VON SPERLING, 2002). Por ex<strong>em</strong>plo, Araújo(1993) e Araújo et al., (1995) observaram maiores faixas <strong>de</strong> r<strong>em</strong>oção <strong>em</strong> sist<strong>em</strong>as que apresentavam <strong>lagoas</strong><strong>de</strong> maturação com profundida<strong>de</strong>s infe<strong>rio</strong>res a 1 metro.Pedroza (2000) afirma que o fósforo orgânico associa<strong>do</strong> à massa líquida <strong>do</strong> afluente po<strong>de</strong> ser precipita<strong>do</strong>,sen<strong>do</strong> incorpora<strong>do</strong> ao lo<strong>do</strong>, e poste<strong>rio</strong>rmente, <strong>de</strong>grada<strong>do</strong> por bactérias anaeróbias, liberan<strong>do</strong> fosfatoscon<strong>de</strong>nsa<strong>do</strong>s, ortofosfato solúvel e fósforo orgânico <strong>de</strong> me<strong>no</strong>r peso molecular para a massa líquida.O ortofosfato solúvel consiste na forma mais prontamente disponível para os organismos primá<strong>rio</strong>s(SAWYER et al., 1994), sen<strong>do</strong> incorpora<strong>do</strong> à biomassa algal, a qual por sua vez po<strong>de</strong> ser disponibilizada,poste<strong>rio</strong>rmente, <strong>no</strong> meio na forma tanto <strong>de</strong> ortofosfato como na <strong>de</strong> fósforo orgânico (VIEIRA, 2003).
As <strong>lagoas</strong> facultativas pod<strong>em</strong> r<strong>em</strong>over pouco mais <strong>de</strong> 35% <strong>de</strong> fósforo total, sen<strong>do</strong> que boa parcela <strong>de</strong>ste valordiz respeito à assimilação <strong>de</strong> ortofosfato solúvel pelas algas. Mas ainda assim, nas <strong>lagoas</strong> facultativas sãoi<strong>de</strong>ntificadas r<strong>em</strong>oções <strong>de</strong> fósforo total, principalmente, <strong>de</strong>vi<strong>do</strong> o aumento <strong>de</strong> pH, o qual contribui para oprocesso <strong>de</strong> precipitação <strong>do</strong> fósforo. A r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> fósforo é extr<strong>em</strong>amente <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> valores altos <strong>de</strong>pH (<strong>no</strong> mínimo 9). Nas <strong>lagoas</strong> facultativas esse processo <strong>de</strong> precipitação é ainda mais acentua<strong>do</strong>, pois o pHten<strong>de</strong> a ser eleva<strong>do</strong>, juntamente com t<strong>em</strong>peraturas elevadas, e baixa profundida<strong>de</strong>. Em <strong>lagoas</strong> especialmenterasas e com baixas taxas <strong>de</strong> aplicação hidráulica, a r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> fósforo situa-se entre 60 e 80% (VONSPERLING, 2002).O parâmetro clorofila a serve como indicativo <strong>do</strong>s níveis da presença <strong>de</strong> algas nas <strong>lagoas</strong>, principalmente asclorofíceas. Para a ocorrência <strong>de</strong> fotossíntese é necessária uma fonte <strong>de</strong> energia lumi<strong>no</strong>sa, neste caso, o sol,b<strong>em</strong> como nutrientes disponíveis <strong>em</strong> concentrações a<strong>de</strong>quadas e t<strong>em</strong>peraturas favoráveis. Como afotossíntese <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> da energia solar, nas camadas mais superficiais têm-se altos índices <strong>de</strong> taxafotossintética, e consequent<strong>em</strong>ente, altos índices <strong>de</strong> clorofila a, já que o ambiente encontra-se propício àreprodução das algas, existin<strong>do</strong> nutrientes <strong>em</strong> abundância, luz solar e t<strong>em</strong>peraturas a<strong>de</strong>quadas (VONSPERLING, 2002). Nas <strong>lagoas</strong> facultativas a presença <strong>de</strong> algas ocorre nas camadas mais superficiais,reduzin<strong>do</strong> as concentrações <strong>de</strong> acor<strong>do</strong> com o aumento da profundida<strong>de</strong>, <strong>em</strong> virtu<strong>de</strong> da baixa incidência <strong>de</strong> luze eventual ausência <strong>de</strong> oxigênio dissolvi<strong>do</strong> (GONÇALVES, 2003).Em <strong>lagoas</strong> <strong>de</strong> maturação também são observadas concentrações consi<strong>de</strong>ráveis <strong>de</strong> clorofila a, entretanto, <strong>em</strong>relação às <strong>lagoas</strong> facultativas, essas concentrações tend<strong>em</strong> a ser<strong>em</strong> relativamente me<strong>no</strong>res, pois a incidência<strong>de</strong> luz <strong>em</strong> quase toda a massa líquida po<strong>de</strong> provocar morte <strong>do</strong>s organismos fotossintetizantes.A fotossíntese só ocorre durante o dia, fazen<strong>do</strong> com que à <strong>no</strong>ite prevaleça o consumo <strong>de</strong> oxigênio, pois a taxarespiratória supera a fotossintética. E, para que a mesma seja efetiva é fundamental que a área superficial sejaelevada, viabilizan<strong>do</strong> uma maior concentração <strong>de</strong> organismos fotossintetizantes. Dessa forma, têm-se altasconcentrações <strong>de</strong> clorofila a durante as horas mais ensolaradas <strong>do</strong> dia, reduzin<strong>do</strong> estas durante o perío<strong>do</strong><strong>no</strong>tur<strong>no</strong> (VON SPERLING, 2002).Outro fator que po<strong>de</strong> influenciar nas concentrações <strong>de</strong> clorofila a são as condições climáticas. Em situações<strong>de</strong> elevadas precipitações e pre<strong>do</strong>minância <strong>de</strong> nuvens é possível se obter concentrações <strong>de</strong> clorofila a muitobaixas, pois apesar <strong>de</strong> se ter nutrientes disponíveis, não se têm luz solar, o que impe<strong>de</strong> eficientes taxasfotossintéticas.3. MATERIAIS E MÉTODOSO presente estu<strong>do</strong> foi <strong>de</strong>senvolvi<strong>do</strong> <strong>em</strong> <strong>do</strong>is sist<strong>em</strong>as <strong>de</strong> <strong>lagoas</strong> <strong>de</strong> estabilização <strong>em</strong> série, localiza<strong>do</strong>s <strong>no</strong>Esta<strong>do</strong> <strong>do</strong> Rio Gran<strong>de</strong> <strong>do</strong> Norte, Brasil (Figura 01). Ambos os sist<strong>em</strong>as são compostos pela mesmaconfiguração, ou seja, possu<strong>em</strong> tratamento preliminar com gra<strong>de</strong>s <strong>de</strong> barras e caixa <strong>de</strong> areia; segui<strong>do</strong>s poruma lagoa facultativa primária; e por duas <strong>lagoas</strong> <strong>de</strong> maturação <strong>em</strong> série. A primeira série <strong>de</strong> <strong>lagoas</strong> localizasena zona urbana da capital <strong>do</strong> Rio Gran<strong>de</strong> <strong>do</strong> Norte, Natal, na longitu<strong>de</strong> 255332 e latitu<strong>de</strong> 9358978, sen<strong>do</strong> amesma <strong>de</strong><strong>no</strong>minada por ETE Ponta Negra (Figura 02); seu funcionamento iniciou-se <strong>em</strong> 2001, ten<strong>do</strong> si<strong>do</strong>projetada para uma população <strong>de</strong> 33514 habitantes, equivalen<strong>do</strong> a uma vazão afluente <strong>de</strong> 8208 m 3 /d. Já osegun<strong>do</strong> sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong> tratamento, ETE Pipa, localiza-se na longitu<strong>de</strong> 271298 e latitu<strong>de</strong> 9310097, <strong>no</strong> município<strong>de</strong> Tibau <strong>do</strong> Sul (Figura 03), possuin<strong>do</strong> uma vazão <strong>de</strong> 2682,61 m 3 /d, o correspon<strong>de</strong>nte a uma população <strong>de</strong>17688 habitantes, ten<strong>do</strong> inicia<strong>do</strong> seu funcionamento <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 2003. A Tabela 01 apresenta alguns aspectosconstrutivos pertinentes a cada ETE.