quarta-feira, 31 de maio de 2017

Ocorrência do Bulking Filamentoso e Suas Causas.

A ocorrência, causas e controle do bulking filamentoso é o assunto desta postagem, onde abordamos alguns dos principais eventos que ocorrem nas estações de tratamento de efluentes pelo sistema de lodo ativado.  Esse é um dos problemas mais difíceis de se resolver nas ETEs e, não custa registrar que nossa pretensão é apenas dar algumas referências para que o pessoal envolvido com o processo possa se posicionar melhor frente a problemática que terá que enfrentar em seu sistema operacional num determinado momento.

O intumescimento filamentoso do lodo ativado ocorre devido ao crescimento excessivo dos organismos filamentosos que se estendem para fora da superfície dos flocos, indo interferir diretamente na compactação, sedimentação, espessamento e concentração do lodo. Os efeitos observados serão o aumento do índice volumétrico de lodo (IVL), baixa concentração de sólidos e de retorno de lodo, podendo chegar a sobrecarregar o decantador secundário e causar arraste de sólidos na saída do tratamento.

Como identificar a ocorrência do bulking filamentoso?

Numa situação hipotética, as análises diárias começaram a mostrar uma elevação constante do índice volumétrico de lodo, acompanhada do aumento de sólidos suspensos na saída do efluente tratado. Nesse momento, também é provável que o operador observe uma espuma marrom com textura de mousse na superfície do tanque de aeração. As micrografias do lodo, por sua vez, já deverão apresentar variações morfológicas importantes, como abertura gradual dos flocos e crescimento anormal de filamentos fora da superfície destes.

Pronto, foi detectado um problema de intumescimento do lodo, ou seja, de bulking filamentoso. É uma situação que irá exigir proatividade e dedicação da equipe de trabalho para evitar que o desbalanceamento das bactérias filamentosas não saia do controle e venha causar maiores aborrecimentos e elevação dos custos operacionais.

Quais são as causas?

Em “Princípios do Tratamento Biológico de Águas Residuárias, Volume 4” de Marcos von Sperling, encontramos que entre as causas prováveis temos: baixas concentrações de oxigênio dissolvido no reator, pH inferior a 6,5, baixa carga de floco na entrada do reator, deficiência de nutrientes, septicidade do esgoto e/ou presença de grandes quantidades de carboidratos rapidamente degradáveis.
Então, é possível concluir, que para cada situação de bulking poderá haver uma causa específica a ser identificada.  As vezes pode estar fácil encontrar a origem do problema devido alguma variável do processo estar fora do padrão por algum motivo conhecido. Porém na maioria das vezes será necessária uma investigação mais aprofundada para se ter conhecimento das causas do intumescimento para uma posterior tomada de ação.

Para exemplificar, a tabela abaixo (adaptado de MetCalf e Eddy, 2003) relaciona os tipos filamentosos que estejam predominando no exame micrográfico do lodo ativado com as condições operacionais normalmente observadas nesses eventos:


 Dessa forma, também encontramos em Jenkins et al. que o bulking causado por baixa concentração de oxigênio dissolvido, associado ao baixo e moderado tempo de retenção celular, costuma apresentar as bactérias filamentosas S. natans e tipo 1701 no exame microscópico. Ou então que a concentração de ortofosfato solúvel no efluente abaixo de 1,0 mg/L desenvolveu N. limícola III no sistema de lodo ativado de uma fábrica de papel do Michigan.

No Brasil, o intumescimento do lodo frequentemente está relacionado com a Nocardia em reatores com baixa relação F/M ou em situação anóxica, com a Sphaerotilus natans onde há baixo OD ou com as sulfobactérias quando há septicidade e deficiência nutricional. Estas observações foram feitas por Heike Hoffmann et al., em trabalho técnico apresentado no 21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental.

São informações desse tipo que, juntas aos indicadores de processo, poderão auxiliar o pessoal da operação na interpretação das causas do bulking. Existem ainda análises especiais que são utilizadas para completar o quadro de dados, como por exemplo, as técnicas de coloração das amostras para auxiliar na identificação das bactérias filamentosas, como a coloração de Gram e a coloração de Neisser, entre outras.

É muita informação que jamais caberia nesta postagem, mas que o leitor poderá facilmente encontrar nos motores de busca da net.

Como controlar?

Vejam em AVALIAÇÃO MICROSCÓPICA DO LODO ATIVADO - Parte 2, que as características morfológicas do floco estão associadas ao funcionamento de todo o sistema (aeração, mistura das massas, composição e carga do afluente e atividade biológica).

Portanto, quando conhecemos as qualidades do floco, como tamanho, formato, estabilização e tipos de filamentosas que estão alterando essas características e intumescendo o lodo, podemos então encontrar as causas e interferir no ponto exato do processo de tratamento para inibir a proliferação dessas bactérias e reduzir seus efeitos danosos ao sistema operacional.

Se a provável causa for deficiência de nutrientes, por exemplo, devemos analisar e determinar qual nutriente está precisando ser ajustado e faze-lo de imediato.  Se o problema for septicidade do efluente, poderá ser necessário efetuar uma precloração do lodo ativado. Para cada situação, existe um método específico de controle do bulking, conforme exemplificado no Capítulo 3 do Manual de Causas e Controle do Bulking do Lodo Ativado de David Jenkins et al., porém será necessário levar em conta as particularidades de cada ETE para que se alcance os resultados esperados. Atualmente, algumas empresas têm optado pela utilização de polímeros sintéticos para favorecer a sedimentação do lodo intumescido e reduzir os problemas de arrastes na saída do decantador secundário.

O responsável pela operação de um sistema de tratamento de efluentes, sabe onde o “sapato aperta” diante da ocorrência de bulking filamentoso. Tanto é que, normalmente mantém sua atenção focada na detecção de qualquer eventualidade logo nos primeiros momentos, para evitar que o problema desande e se torne trabalhoso demais.

Estávamos fechando esta postagem, quando chegou um e-mail enviado pelo nosso parceiro David C. Meissner, com o link Pánico em la EDAR: La rebelión de los seres filamentosos, um excelente artigo publicado na semana passada e que discorre inteligentemente sobre as ações que se deve tomar para obter o melhor controle sobre o bulking filamentoso. Vale a pena ler e aproveitar as dicas.

José Leonardo S. Cardoso

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