quarta-feira, 15 de abril de 2015

Controle de Sólidos em Sistema Aeróbio de Lodo Ativado


Hoje iremos nos ocupar com as características básicas do lodo ativado do tratamento biológico de efluentes, seja  industrial ou esgoto doméstico. Veremos também como essas características estão relacionadas com os indicadores de processo.
Peraí, mas o que é lodo ativado? -  Pergunta alguém que acaba de chegar.
O lodo ativado é o lodo adensado no fundo do decantador secundário. Ele normalmente é constituído por bactérias ativas capazes de assimilar mais matéria orgânica. Por isso, uma estação de tratamento biológico de efluentes por lodo ativado tem a recirculação de lodo, que devolve para o reator (tanque de aeração) parte da biomassa concentrada e ativa que poderá consumir cargas maiores de DBO. Esse é o princípio básico do sistema de lodo ativado. Para saber mais click em  lodo ativado.
esquema do lodo ativado


O floco do lodo ativado é constituído por uma matriz de polissacarídeos, bactérias filamentosas que representam sua estrutura rígida, bactérias formadoras de floco e partículas coloidais aderidas, como mostra a figura abaixo:
constituintes do floco biológico

Esses elementos que formam o floco são responsáveis pelas características de toda a biomassa que se encontra no reator, cuja unidade é expressa em termos de sólidos suspensos (SS). Como existe uma fração inorgânica de sólidos que não participa da depuração biológica, a  biomassa orgânica passa a ser  frequentemente expressa como sólidos suspensos voláteis (SSV).
Sabemos que nem toda a fração orgânica da biomassa é ativa, mas por questões práticas no controle operacional, todos adotam os sólidos suspensos voláteis para representar a porção responsável pela depuração do substrato.
A estrutura dos flocos formados no reator também é responsável pelas características de sedimentabilidade e adensabilidade do lodo no decantador secundário, que tem a função de separar os sólidos produzindo um efluente clarificado e permitir o retorno de lodo ativado em concentração mais elevada.
Nos decantadores secundários, o lodo geralmente tem sedimentação zonal, na forma de manta, com uma nítida interface de separação entre as fases sólida e líquida. Isso pode ser observado durante o ensaio de sólidos sedimentáveis no cone Imhoff.
Outra característica importante do lodo ativado é que uma mesma massa pode ocupar diferentes volumes no decantador. Por exemplo, um sistema operando com 3 g/L de SS, hoje pode apresentar 300 ml/L de sólidos sedimentáveis (SD) e amanhã, 450 ml/L. No primeiro caso, seu lodo parece saudável, com ótimo índice volumétrico (IVL), boa compactação e provavelmente o decantador esteja produzindo um efluente clarificado. No segundo caso, essa mesma massa de lodo apresenta um IVL muito alterado em relação ao valor anterior e provavelmente seu decantador terá problemas com arraste de sólidos na saída.
Isso ocorre porque a estabilidade do lodo biológico está sujeita a variações diversas como pH, carga de retorno de lodo, toxidade do afluente, nutrientes e aumento de carboidratos de fácil degradação.
Pelos motivos apresentados, é fácil concluir que o sistema operacional necessita de indicadores adicionais para ajustar variáveis importantes como recirculação e retirada de lodo excedente.  Isso se faz através dos controles de: sólidos suspensos no reator (SSTA), de carga de lodo (relação A/M) e da idade de lodo, que deverão ser constantes.
Vou parando por ai. Procurei ser sucinto sem perder o fio do que havia proposto a apresentar. Apesar de o assunto demandar maior profundidade, acredito que o alinhavo utilizado na produção desse texto tem sido suficiente para esclarecer o mecanismo. Quem poderá confirmar isso será você que me lê e será um prazer conhecer sua opinião. Escreva, comente, pergunte.
Na próxima oportunidade, continuarei explorando o assunto.


 Autor: José Leonardo da Silva Cardoso

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