TRATAMENTO DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS

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)

Fonte: www.revistatae.com.br

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

Fonte: www.quimica.com.br

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)

Fonte: www.comusa.rs.gov.br

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.