Neste terceiro blog da série
‘fatores ambientais internos que afetam os tratamentos biológicos de efluentes”
vamos explorar a variável “nutrientes”. Em abril começamos com pH
e em agosto foi a vez de estudar a temperatura ao longo de todo o
processo.
Agora veremos os requisitos de
nutrientes para que possa ocorrer a estabilização da matéria orgânica dentro do
tratamento secundário de uma ETE de lodo ativado ou numa lagoa aerada.
Primeiro, devemos atentar para o
fato de que cada edição desse blog raramente passa de duas laudas para que não
fique exaustivo para o leitor. Dessa forma, devemos levar em consideração
também que assuntos muito complexos devem ser melhor explorados na literatura
aqui indicada. A propósito, as principais fontes de pesquisa para esta série se
resumem apenas a três ou quatro que bastaram para desenvolver todo o tema, no
entanto, o leitor encontrará muitas outras boas referências se resolver
pesquisar mais.
Voltando ao assunto proposto,
digamos que os micro-organismos que compõem o lodo ativado ou o lodo de uma
lagoa aerada necessitam de certos nutrientes para realização de suas atividades
metabólicas. O principal desses nutrientes é o carbono existente na matéria
orgânica dos despejos líquidos. Mas para que a depuração da matéria orgânica
ocorra de maneira satisfatória, promovendo o crescimento da biota, são
necessários também outros elementos como o nitrogênio, o fósforo, o sódio, o
potássio, o cálcio, o magnésio, etc.
Nos interessa aqui falar um pouco
do nitrogênio e do fósforo, que são importantes macronutrientes na constituição
da biomassa. E existe uma relação entre as quantidades necessárias desses
elementos com a concentração de carbono orgânico existente nos efluentes.
Para a microbiologia marítima utiliza-se
uma relação C: N: P de 106: 16: 1. Para o tratamento de efluentes foram feitas
adaptações, considerando a quantidade do poluente orgânico existente no
efluente – DBO5: N: P – onde a relação varia em função do tipo de
projeto da ETE. Para sistema convencional de tratamento por lodo ativado aplica-se
a relação 100 DBO5: 5 N: 1P; para sistema de lodo ativado por
aeração prolongada teremos algo perto de 100 DBO5: 3,5 N: 0,5 P.
O esgoto doméstico quase sempre
atende aos requisitos de nutrientes, dispensando dosagens adicionais. Aliás, será
necessário ter um sistema de redução do nitrogênio total, onde ocorrerá a
nitrificação e desnitrificação e em alguns casos precisará também de fazer a
redução do fósforo - veja mais nos capítulos “Fundamentos da Desnitrificação Biológica”
e “Fundamentos da Remoção Biológica do Fósforo” do volume 4 de Princípios do
Tratamento Biológico de Águas Residuárias, de Marcos Von Sperling. Porém,
para alguns efluentes industriais, como os da indústria de celulose e papel,
sempre será necessário ajustar as concentrações de nitrogênio e fósforo do
efluente bruto para atender as exigências do processo de lodo ativado.
Para que o nitrogênio possa ser
assimilado pelos micro-organismos deve estar na forma de amônia e nitrato. O
ajuste de sua concentração e da do fósforo no efluente bruto que chega ao
tanque de aeração costuma ser feito através da dosagem de NH3, H3PO4
ou (NH4) 3PO4 nas formas anidra ou aquosa.
Mais à frente, em seu livro,
David cita os problemas que poderão surgir, relacionados ao fornecimento de
nutrientes no sistema de tratamento de efluentes. Falhas no equipamento de
dosagem, como bomba parada ou entupimentos na linha de dosagem, poderão
desestabilizar a estação, reduzindo a eficiência na remoção da carga poluente e
promovendo arraste de sólidos junto ao efluente tratado.
De outra forma, se ocorrer a
dosagem excessiva de nutrientes, haverá alteração na caracterização do efluente
tratado e poderão surgir problemas legais e ambientais, além do aumento
desnecessário de custos do processo.
A idade do lodo também impacta na
concentração dos nutrientes. No sistema de aeração prolongada, quanto mais se
retêm o lodo dentro do sistema, através da diminuição dos descartes, mais esse
lodo irá mineralizar e liberar nutrientes na entrada dos reatores biológicos, durante
sua recirculação. Daí aquelas diferentes relações de nutrientes citadas acima,
para o sistema convencional de tratamento por lodo ativado e para a aeração
prolongada.
Devido à necessidade de um bom
controle de nutrientes para garantir a melhor eficiência na depuração da
matéria orgânica dos efluentes, será igualmente necessário um criterioso
controle analítico, com coleta adequada das amostras nos pontos certos de
amostragem, dentro da frequência exigida para ajuste das dosagens.
O atento monitoramento e controle
do sistema de dosagem de nutrientes ajuda muito na eficiência global da estação
de tratamento dos efluentes industriais. Tenha certeza que essa preocupação
deve fazer parte de uma boa rotina operacional para garantir a qualidade final
do tratamento.
Autor:
José
Leonardo da Silva Cardoso
Gestor
Ambiental e Diretor Técnico da Biotrakti
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