O sistema de tratamento biológico
de efluentes já foi abordado por nós com foco na retirada de sólidos do sistema
em seus vários níveis de tratamento. Agora voltamos a abordar todo o processo,
explorando algumas de suas principais variáveis, como pH, temperatura,
fornecimento de nutrientes e oxigênio dissolvido.
Nesse primeiro blog da série, vamos
nos deter as questões relacionadas ao controle de pH ao longo de todo o
processo de tratamento.
O pH é um fator ambiental interno
que exerce grande influência desde as etapas iniciais de sedimentação dos
sólidos, passando pela retirada dos sólidos suspensos e filtráveis ao longo dos
tratamentos secundário e terciário, até a descarga do efluente tratado no corpo
d’água receptor, onde encontra vida aquática sensível às suas variações.
Por que os sistemas de tratamento
de efluentes necessitam de um bom controle de pH?
Olhando no passo a passo do
processo, no tratamento físico-químico por exemplo, o pH deve ser ajustado para
as condições ótimas de insolubilização e precipitação de metais pesados,
conforme exemplifica José Eduardo W. de A. Cavalcanti em seu Manual de
Tratamento de Efluentes Industriais.
Atenção para outra importante razão
para o controle de pH! Como bem lembra
David Charles Meissner em seu livro “Tratamento de Efluentes nas Indústrias de
Papel e Celulose – Alguns Conceitos Básicos e Condições Operacionais”, onde ele relata aspectos ligados à corrosão e incrustação das tubulações,
tanques de concreto e equipamentos dentro das ETEs. As altas concentrações de sais inorgânicos na
presença de oxigênio, fora da faixa de 6 a 8 aceleram os danos e aumentam muito
os custos com manutenção. O pessoal do setor de utilidades da indústria de celulose
e papel conhece muito bem esse tipo de ocorrência e procura evitar esses
dissabores a todo custo.
Os métodos mais usuais para
controle de pH são: a) mistura dos despejos alcalinos e ácidos gerados pelo
processo fabril em tanque de equalização e b) adição de reagentes químicos
concentrados, sejam álcalis ou ácidos para o devido ajuste. Para a neutralização
dos despejos ácidos, podem ser utilizados cal, calcário, soda cáustica,
barrilha e hidróxido de amônia. Para neutralização dos despejos alcalinos, os
mais viáveis são os ácidos sulfúrico ou clorídrico e/ou o gás carbônico. A escolha
do químico depende de fatores como alcalinidade e acidez do efluente a ser
neutralizado, do poder neutralizante do químico utilizado, de seu custo, da
facilidade de manuseio e adição ao efluente, entre outros aspectos.
A faixa de controle de pH na
saída do tanque de neutralização não é tão restritiva. Uma ETE de lodos ativados, por exemplo, pode
utilizar uma faixa de pH de 6 a 7,5 e um set-point de 6,5 ou até 6,3. Isso é
permitido devido ao efeito tampão que ocorre dentro do reator biológico.
A utilização do set-point menor
que 6,5 também auxilia no controle do índice de Langelier (dureza do efluente). O propósito é minimizar as incrustações
causadas pelo carbonato de cálcio nas membranas de ar fornecido dentro do
reator biológico, aumentando a vida útil e eficiência delas.
No tratamento biológico, o pH
deve ser mantido na faixa ideal de metabolização da matéria orgânica pelos
micro-organismos. Tal faixa ideal de pH que favorece o desenvolvimento de “vida”
e o crescimento das bactérias é muito estreita e está bem próximo da neutralidade.
Interessante observar que no interior do tratamento biológico isso ocorre naturalmente
sem que haja interferência operacional. Dessa forma, o afluente que chega ao
tratamento secundário com seu pH ajustado dentro da faixa de 6 a 7,5 irá
incorporar o sistema biológico sem alterar o pH interno deste nível de
tratamento, que estará entre 7,3 e 7,4.
David C. Meissner explica que a
ação biológica das bactérias que crescem dentro do tanque de aeração e geram
gás carbônico, juntamente com o efeito tampão exercido pela presença dos sais
inorgânicos no efluente propicia a manutenção do pH interno.
Esse mecanismo interno de
manutenção do pH do lodo ativado, junto com outros fatores ambientais como
temperatura, concentração de oxigênio dissolvido e ausência ou não de toxicidade
ou inibidores no meio é que irão definir a taxa de crescimento dos organismos
nitrificantes e a taxa de oxidação da amônia.
Ao final do processo, a estação
deve lançar um efluente tratado dentro das determinações legais para não
prejudicar a vida aquática do corpo receptor. Dentre essas exigências, temos que
o pH deve estar na faixa de 5 a 9, conforme determina o Decreto
Estadual 8468/76 para o estado de São Paulo e a Resolução
430/2011 do Conselho Nacional do Meio Ambiente.
Autor: José Leonardo Cardoso
Diretor Técnico da
Biotrakti – Consultoria e Assessoria Técnica Ambiental
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