Muito utilizado no tratamento de efluentes domésticos e industriais, o sistema de lodo ativado pode alcançar taxas de remoção da matéria orgânica de até 98% de eficiência.
O processo de lodos ativados é um tipo de tratamento aeróbio, onde a matéria orgânica é assimilada como “alimento” e fonte de energia por colônias de microrganismos (biomassa) que, na presença de oxigênio, formam o lodo ativado, rico em nutrientes e microrganismos.
Após ser direcionado aos decantadores, o lodo decantado retorna ao tanque de aeração como forma de reativação da população de bactérias do tanque. Este retorno se dá na entrada do tanque, onde o lodo em fase endógena se mistura ao efluente rico em poluente, aumentando assim a eficiência do processo.
A introdução de oxigênio pode ser feita de diferentes formas, sendo mais comum a utilização de aeradores superficiais ou sistemas com difusores de ar.
Nesse processo, o efluente precisa ser submetido a temperaturas específicas, estar com o pH e oxigênio dissolvido (OD) controlados, além de obedecer a relação da massa com os nutrientes de Demanda Biológica de Oxigênio (DBO) que variam com a biota formada em cada estação.
Variações de Reatores Aerados | lodos ativados
Se você estuda ou trabalha com tratamento de efluentes, já deve ter se deparado com diferentes tipos de reatores aerados.
Mas, afinal, o que caracteriza um processo de lodos ativados?
Elencamos as principais variações deste tipo de processo para você não ter mais dúvidas. Confira a seguir:
- Quanto à composição do processo
No processo de Lodos ativados convencional as etapas são compostas de tratamento preliminar, decantadores primários; tanques de aeração; decantadores secundários; adensadores de lodo; digestores de lodo e sistema de desidratação de lodo.
Na variante do processo de lodos ativados conhecida por aeração prolongada, não se empregam decantadores primários e o tratamento biológico é dimensionado de forma a produzir um excesso de lodo mais mineralizado, que dispensa a necessidade de qualquer tipo de digestão complementar de lodo
- Em função da retenção ou não de biomassa
Nos processos sem retenção de biomassa, o tempo de detenção hidráulica é equivalente ao tempo de permanência dos microrganismos no sistema (TDH = idade do lodo), o que torna as dimensões do sistema elevadas, à exemplo das lagoas de mistura completa aeradas mecanicamente.
Nos sistemas com retenção de biomassa, esta é feita recirculando o lodo sedimentado nos decantadores secundários. Os reatores com retenção de biomassa permitirem maior concentração de microrganismos ativos e maior capacidade de recebimento de carga de esgotos, à exemplo dos tanques de lodos ativados.
- Quanto ao suporte para os microorganismos
Nos reatores de crescimento em suspensão, o próprio sistema de aeração mantém os sólidos biológicos em suspensão na massa líquida, onde crescem geralmente floculados.
Nos reatores de biomassa aderida, há introdução de material de enchimento (MBBR), garantindo a aderência da biomassa que cresce sob a forma de biofilme aderido ao meio inerte.
Os processos de lodos ativados com biomideas (MBBR) é uma tecnologia recente, que vem ganhando cada vez mais mercado devido sua alta eficiência, módulos compactos e a baixa ou inexistente emissão de odor.
Como realizar o monitoramento de sistemas de lodos ativados?
Parâmetros essenciais para manter o sistema em funcionamento adequado.
Algumas variáveis devem ser planejadas e mantidas em conformidade com as características previstas na concepção da estação, são elas:
- Tempo de Detenção Hidráulica
- Tempo médio de residência celular (Idade do lodo)
- Concentração de Sólidos em Suspensão no Tanque de Aeração
- Relação Alimento / Microrganismo (A/M)
Outras variáveis devem ser calculadas e controladas, considerando as condições de operação:
- Índice volumétrico de lodo
- Vazão de recirculação de lodo
- Vazão de descarte do excesso de lodo
Para se obter uma boa formação de flocos é necessário que as condições ambientais dentro dos reatores sejam monitoradas frequentemente, as análises operacionais essenciais são:
- pH: deve-se próximo ao neutro;
- Oxigênio Dissolvido (OD): entre 1,5 – 3,5 mg/l
- Sólidos sedimentáveis (SS): deve-se manter entre 300 e 500 ml/L
Microbiologia dos lodos ativados
Um verdadeiro ecossistema é formado no tanque de aeração de um sistema de lodos ativados.
Os flocos biológicos são formados no reator biológico pela ação de microorganismos, e a sua qualidade determina a boa sedimentação da fase solida no decantador secundário e consequente eficiência da fase clarificada.
Flocos ideais para uma boa tratabilidade e sedimentação são classificados como sendo predominantemente de médio e grande tamanhos, além de firmes, redondos e com aspecto compacto. Quando as condições ambientais são adequadas, surgem as zoogleas, flavobactérias, aerobacter, pseudomonas e alcalígenes, responsáveis por boa biofloculação.
Quando não, podem predominar excessivamente bactérias filamentosas como Sphaerotillus natans, nocárdia e outras bactérias responsáveis pelo intumescimento filamentoso do lodo, que leva à sua flutuação nos decantadores, esse efeito é conhecido com Bulking filamentoso.
Outro efeito conhecido é o lodo pulverizado ou “Pin-point”, podemos ter entre as principais causas, a estrutura do floco fragilizada pela quantidade insuficiente de organismos filamentosos devido à baixa relação F/M (isso ocorre no lodo muito velho) e a aeração excessiva que promove a quebra dos flocos. O desbalanceamento de nutrientes no efluente ou ainda uma DBO afluente elevada versus a baixa concentração de SSTA na entrada do reator também são possibilidades a serem consideradas.
Além das bactérias, protozoários são importantes organismos em sistemas de lodos ativados pois, além de também consumirem matéria orgânica, consomem bactérias mal floculadas, dando polimento ao efluente tratado.
A presença de protozoários fixos e ciliados indica boas condições do lodo biológico, já a presença excessiva de micrometazoários, como os rotíferos, pode indicar lodo com idade demasiadamente elevada.
Problemas frequentes em sistemas de lodos ativados
Se você opera um sistema de lodos ativados, já se deparou com algum desse problemas.
O arraste de sólidos talvez seja o problema mais comum nos processos de lodos ativados, as causas podem estar associadas a sobrecarga hidráulica, falha de equipamentos ou desequilíbrios microbiológicos.
Diminuição da eficiência causada pela deficiência de aeração: verifique se a vazão de entrada e características do esgoto bruto estão dentro dos limites de dimensionados para ETE e se os equipamentos estão dentro das condições normais de funcionamento.
Desequilíbrio de microorganismos podem ser influenciados pela presença de substâncias tóxicas ou potencialmente inibidoras descarregadas por efluentes industriais. Ou ainda pela presença, em quantidade excessiva, de compostos fenólicos, presença de óleos e graxas, pela escassez de nutrientes, baixa concentração de OD, baixa carga orgânica ou presença de compostos reduzidos de enxofre.
O Surgimento de espumas pode ocorrer por diferentes situações: falta de lodo biológico, excesso de surfactantes, desequilíbrio microbiológico ou toxicidade são algumas das possíveis causas.
A Geração de odores costuma acontecer quando há falhas do sistema de aeração que possibilitam a ocorrência de reações anaeróbias.
Agora vamos fazer uma troca? Queremos saber quais problemas você costuma enfrentar no processo de lodos ativados, deixa nos comentários.
