LODOS
ATIVADOS E SUAS VARIAÇÕES
O processo de lodos
ativados consiste em se provocar o desenvolvimento de uma cultura
microbiológica na forma de flocos (lodos ativados) em um tanque de aeração, que
é alimentada pelo efluente a tratar. Neste tanque, a aeração tem por finalidade
proporcionar oxigênio aos microorganismos e evitar a deposição dos flocos
bacterianos e os misturar homogeneamente ao efluente. Esta mistura é denominada
"licor". O oxigênio
necessário ao crescimento biológico é introduzido no licor através de um
sistema de aeração mecânica, por ar comprimido, ou ainda pela introdução de
oxigênio puro.
O licor é enviado continuamente a um
decantador (decantador secundário), destinado a separar o efluente tratado do
lodo. O lodo é recirculado ao tanque de aeração a fim de manter a concentração
de microorganismos dentro de uma certa proporção em relação à carga orgânica
afluente. O sobrenadante do decantador é o efluente tratado, pronto para
descarte ao corpo receptor. O excesso de lodo, decorrente do crescimento
biológico, é extraído do sistema sempre que a concentração do licor ultrapassa
os valores de projeto.
No processo de lodos
ativados verifica-se uma microfauna composta por bactérias, fungos e leveduras,
pois, a turbulência não permite o crescimento de organismos maiores, tampouco
desenvolvem-se algas devido à ausência de luz provocada pela turbidez do meio.
A composição desta microfauna é um indício importante de funcionamento do
processo. É importante a avaliação do desenvolvimento de microrganismos
filamentosos, sendo estes quase sempre presentes nos lodos ativados, porém, sua
quantidade relativa aos flocos não pode aumentar de certo ponto sem que ocorram
problemas de decantação, devido ao intumescimento filamentoso do lodo.
Abaixo um esquema exemplificado
de uma ETE (estação de tratamentos de efluentes). Neste sistema, seus tanques e
acessórios tem as seguintes funções: - Tanque
de Aeração: promover o desenvolvimento de uma colônia microbiológica
(biomassa), a qual consumirá a matéria orgânica do efluente; a quantidade de
biomassa é expressa como SSTA (sólidos em suspensão no tanque de aeração). - Aeradores, Compressores ou Sistema de Oxigênio Puro: fornecer oxigênio ao
licor, mantendo no mesmo uma concentração adequada (1,5 - 2,0 mg/l) de Oxigênio
dissolvido, necessário ao metabolismo dos microorganismos aeróbicos. - Decantador Secundário: separar a
biomassa que consumiu a matéria orgânica do efluente, a qual sedimenta-se no
fundo do decantador, permitindo que o sobrenadante seja descartado como
efluente tratado, já com sua carga orgânica reduzida e isento de biomassa. - Bombas de Recirculação: retornar a
biomassa ao tanque de aeração, para que a mesma continue sua ação depuradora; o
crescimento da biomassa é contínuo, ocorrendo a necessidade de um descarte
periódico de quantidades definidas da mesma.
Figura 1. Esquema de
uma ETE (estação de tratamento de efluentes)
SISTEMA
DE LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL
O sistema de lodos ativados convencional
é constítuido por reator e decantadores primário e secundário. Este sistema
possui decantador primário para que a matéria orgânica em suspensão
sedimentável seja retirada ante do tanque de aeração gerando assim uma economia
no consumo de energia. O tempo de detenção hidráulico é bem baixo, da ordem de
6 a 8 horas e a idade do lodo em torno de 4 a 10 dias. Como o lodo retirado
ainda é jovem e possui grande quantidade de matéria orgânica em suas
células, há necessidade de uma etapa de estabilização do lodo.
Figura 2. Sistema de lodos ativo
convencional
SISTEMA
DE LODOS ATIVADOS DE AERAÇÃO PROLONGADA (FLUXO CONTÍNUO)
A
diferença deste sistema para o sistema convencional é que a biomassa permanece
mais tempo no reator (18 a 30 dias), porém continua recebendo a mesma carga de
DBO. Com isso o reator terá que possuir maiores dimensões e consequentemente
existirá menor concentração de matéria orgânica por unidade de volume e menor
disponibilidade de alimento. Para sobreviver as bactérias passam a consumir a
matéria orgânica existente em suas células em seus metabolismos. Assim, o
lodo já sairá estabilizado do tanque de aeração, não havendo necessidade de se
ter um biodigestor.
Este
sistema também não possui decantador primário para evitar a necessidade de uma
unidade de estabilização do lodo resultante deste. Como a estabilização do
lodo ocorre de forma aeróbia no reator, há um maior consumo de energia
elétrica. Porém, este é um sistema de maior eficiência de remoção de DBO dentre
os que funcionam com lodos ativados.
Figura 3. Sistema de lodos ativados de
aeração prolongada (fluxo contínuo)
SISTEMA
DE LODOS ATIVADOS DE FLUXO INTERMITENTE (BATELADA)
Neste sistema há apenas uma unidade e todas as
etapas de tratamento do esgoto ocorrem dentro do reator. Estas passam a ser sequências
no tempo e não mais unidades distintas. A biomassa permanece no tanque e não
havendo necessidade de sistema de recirculação de lodo. Um sistema de lodos
ativados fluxo intermitente possui ciclos bem definidos de operação. São estes:
enchimento, reação, sedimentação, esvaziamento e repouso. Em sistemas que
recebem esgotos de forma contínua, como por exemplo as estações que recebem
esgotos domésticos, há a necessidade de ser ter mais de um tanque de aeração trabalhando
em paralelo,pois um tanque que esta no ciclo de decantação não pode estar recebendo
esgotos e para isso deve haver um outro tanque que esteja no ciclo de
enchimento. Este sistema pode funcionar tanto como um de lodos ativados
convencional como um de aeração prolongada.
Figura 4. Sistema de lodos ativados de
fluxo intermitente (batelada)
Referências
bibliográficas