SISTEMA DE LODO ATIVADO



Lodo ativado é o lodo resultante de um processo de tratamento de esgoto destinado à destruição de poluentes orgânicos biodegradáveis presentes em águas residuárias, efluentes e esgotos. O processo se baseia na oxidação da matéria orgânica, por bactérias aeróbias, controlada pelo excesso de oxigênio em tanques de aeração e posteriormente direcionado aos decantadores.

O processo de lodos ativados pode ser enquadrado como tratamento aeróbio, de crescimento em suspensão na massa líquida e com retenção de biomassa. A introdução de oxigênio pode ser feita através de diferentes formas, como por meio de aeradores superficiais, sistemas com difusores, até mesmo oxigênio puro pode ser introduzido diretamente nos tanques. Os sólidos biológicos crescem na forma de flocos e são mantidos em suspensão no tanque pelo equipamento de aeração. A retenção de biomassa é feita através de recirculação do lodo separado no decantador secundário e acoplado ao tanque de aeração.

Assista ao vídeo e entenda melhor: Tratamento aeróbio de efluente / sistema de lodo ativado.
 

Vídeo: Tratamento aeróbio de efluente / sistema de lodo ativado

 
O resultado da interação entre microrganismos e matéria orgânica nos tanques de aeração é a formação de flocos produzidos pelos microrganismos que são os principais agentes. Para a ocorrência de flocos densos é necessário que as principais condições ambientais dentro do tanque de aeração e decantador secundário estejam controladas. Uma das condições desejáveis é meio neutro em termos de pH, o que é característico do esgoto doméstico. Fora da faixa neutra, o número de grupos de microrganismos que se desenvolvem é menor, dando maior oportunidade para desequilíbrios e predominância de microrganismos maus formadores de flocos.

As bactérias são os principais decompositores de matéria orgânica dos esgotos por assumirem grandes massas em intervalos de tempo mais reduzidos do que os outros microrganismos heterotróficos. 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.

Além das bactérias, protozoários são importantes organismos em sistemas delodos ativados, pois além de também consumirem matéria orgânica, consomem bactérias mal floculadas, dando polimento ao efluente tratado. Aparecem mais rapidamente protozoários fixos e, sucessivamente os ciliados cuja presença indica boas condições do lodo biológico. A presença de protozoários é determinante para o bom andamento do processo, que evolui em direção ao aparecimento de micrometazoários como os rotíferos, cuja presença excessiva pode indicar lodo com idade demasiadamente elevada. 

A presença dos principais nutrientes, sobretudo compostos de nitrogênio e fósforo, deve ser bem administrada. Para esgoto doméstico, sabe-se que há nitrogênio e fósforo em excesso, não havendo necessidade de adição artificial de nutrientes. O problema, na verdade, é como melhor removê-los, pois a deficiência do meio proporciona a prevalência indesejável de certos grupos de microrganismos. O oxigênio deve ser adicionado em quantidade suficiente para garantir o processo metabólico dos microrganismos que se desenvolvem no tanque de aeração e evitar a ocorrência de anaerobiose.
Substâncias tóxicas descarregadas pelos efluentes industriais podem também influenciar negativamente no tratamento biológico, exemplo é a quantidade excessiva de compostos fenólicos ou de óleos e graxas. Uma boa floculação é necessária para que se tenha recuperação de sólidos elevada no decantador secundário e um efluente final com baixa concentração de sólidos em suspensão, para isso é necessário que os fatores ambientais externos estejam sob controle.
Devido à entrada contínua de efluente na forma de DBO dos esgotos, as bactérias se alimentam dessa carga orgânica e crescem indefinidamente, atingindo concentrações excessivas no tanque de aeração, dificultando a transferência de oxigênio a todas as células. Há também a necessidade de remoção do excesso de lodo, controlada pelo tempo de residência celular desejado. 

Os aspectos de Microbiologia são fundamentais e favorecem o bom desempenho do processo, pois um verdadeiro ecossistema é formado no tanque de aeração de um sistema de lodo ativado e para manter adequadamente as condições de funcionamento é fundamental o acompanhamento dos seguintes parâmetros:

- Vazão de entrada, saída e retorno do lodo (m3/d);
- Valores de DBO de entrada e saída (mg/l);
- CargaOrgânica de entrada e saída (kg DBO/d);
- Capacidade de Aeração propiciada pelo sistema de aeração (kg O2/d);
- Sólidos em Suspensão no Tanque de Aeração (mg/l);
- Resíduo Sedimentável no tanque de aeração (ml/l);
- Oxigênio Dissolvido no Tanque de Aeração (mg/l);
- Sólidos em Suspensão no retorno de lodo (mg/l);
- Índice Volumétrico de Lodo (ml/g);
- Relação Alimento/Microorganismo;
- Idade do Lodo;
- Microscopia.

Assista ao vídeo e entenda melhor: Lodo ativado / parâmetros fundamentais e entenda melhor os parâmetros.

Vídeo: Lodo ativado / parâmetros fundamentais

É importante sempre examinar o lodo no microscópio, verificar presença ou atividade de protozoários, monitorar a oxigenação no tanque de aeração, verificar se a taxa de respiração do lodo teve rápido decréscimo e ficar atento com a presença de tóxicos em amostras do efluente a ser tratado.

 Assista ao vídeo e entenda melhor: Microscopia do lodo ativado e entenda melhor a análise microbiológica do lodo ativado.

Vídeo: Microscopia do lodo ativado

Deve-se evitar a ocorrência de choque orgânico, monitorar a presença de flagelados ou amebas, reduzir taxa de descarte de lodo por dia para retornar o processo ao nível adequado de relação Alimento/Microorganismo, aumentar a taxa de retorno para minimizar a camada de lodo e transferir sólidos para o tanque de aeração. A taxa de oxigenação dever estar entre 1,5 e 4,0 mg/l, e se preciso, adicionar coagulantes como sulfato de alumínio, cloreto férrico ou polímero para ajudar a sedimentação dos flocos.
Decorrente do crescimento biológico e sempre que a concentração ultrapassar os valores de projeto é essencial fazer o descarte do excesso do lodo. Um acompanhamento através de análises laboratoriais e um bom monitoramento na operação do processo poderá evitar que o lodo fique suspenso no decantador secundário melhorando a qualidade do efluente final.

Referências:

ACQUA ENGENHARIA E CONSULTORIA. Manual de Operação – Lodo Ativado. Pirassununga, SP.

REALI, M. A. P. Noções Gerais de Tratamento e Disposição Final de Lodo de Estações de Tratamento de Água. 1 ed. Prosab; Rio de Janeiro,RJ: Rima,1999. 240 p.

VON SPERLING, M. Princípios do Tratamento Biológico de Águas Residuárias. Introdução à Qualidade das Águas e ao Tratamento de Esgotos. 2 ed. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental; Universidade Federal de Minas Gerais; Belo Horizonte, MG: Segrac, 1996. 243 p. v. 1.

VON SPERLING, M. Princípios do Tratamento Biológico de Águas Residuárias. Princípios Básicos do Tratamento de Esgotos. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental; Universidade Federal de Minas Gerais; Belo Horizonte, MG: Segrac, 1996. 211 p. v. 2.

 

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