Quando o assunto é sustentabilidade, um dos maiores desafios está relacionado ao tratamento de efluentes. Isso porque o lançamento de efluentes não tratados no meio ambiente, impacta de forma negativa na natureza e em todo o ecossistema local. Nesse sentido, vale a pena conhecer o sistema de lodos ativados e como ele auxilia no tratamento de efluentes. Boa leitura!
Como funciona o sistema de lodos ativados?
O sistema de lodos ativados é uma tecnologia de alta eficiência utilizada mundialmente no tratamento de efluentes. O método consiste em estimular física, mecânica, química e biologicamente a biota aeróbia dos efluentes brutos.
Dessa forma, melhora a eficiência da digestão da matéria orgânica, melhorando a qualidade legal do efluente que será despejado no solo ou corpos hídricos receptores.
Esse sistema pode ser usado tanto no tratamento de efluentes domésticos, quanto industriais, através dos métodos convencional, aeração prolongada, ou por batelada, sendo este mais simples, onde no reator ocorrem todas as etapas do tratamento.
No entanto, é possível adaptar as estruturas do sistema de acordo com as características dos efluentes, área de instalação, recursos disponíveis e resultados esperados.
Processos aeróbicos por lodos ativados para tratamento de efluentes
No sistema de lodos ativados, a matéria orgânica é depurada por meio de uma colônia de microrganismos heterogêneos específicos que, na presença do oxigênio, forma o lodo ativado.
Dessa forma, o tratamento dos efluentes ocorre em várias etapas. Primeiramente, os sólidos grosseiros são removidos, passam por um tanque de equalização e, em seguida, os efluentes vão para o tanque de aeração.
No tanque de aeração, o processo que ocorre é todo aeróbio. A aeração tem por finalidade proporcionar oxigênio, que pode ser introduzido por meio de um sistema de aeração mecânica.
Na presença do oxigênio, as bactérias aeróbias alteram de forma bioquímica a matéria orgânica, convertendo em moléculas simples, como CO2, H20 e outros substratos. Dessa forma, são misturados de forma homogênea com os efluentes.
Em seguida, o efluente é enviado continuamente a um decantador secundário, que tem a função de separar efluente tratado e lodo por meio da decantação.
No decantador secundário ocorre a sedimentação dos sólidos. Nessa etapa, em razão da gravidade, os flocos tendem a se depositar no fundo do tanque, clarificando o efluente sobrenadante.
Esses flocos decantados e ainda com microrganismos vivos, apresentam grande capacidade de decompor a matéria orgânica, sendo assim, recirculados em parte até o reator aeróbio para continuarem sua função dentro do sistema de tratamento.
Entretanto, o lodo perde a sua capacidade de decomposição com o tempo, devido ao processo de estabilização. Portanto, é importante definir o período ideal para que o lodo possa ser reutilizado sem que perca a eficiência da remoção da matéria orgânica.
No sistema de lodos ativados existem três modalidades: a aeração convencional, aeração prolongada e a batelada.
Aeração convencional
No sistema de aeração convencional existe um sistema de tratamento primário, que necessita de uma etapa para estabilização do lodo, que ocorre nos biodigestores.
Nessa modalidade, parte da matéria orgânica é retirada antes do tanque de aeração, por meio de um decantador primário. Além disso, o sistema é projetado para receber uma elevada carga de DBO.
Aeração prolongada
Nessa modalidade, a biomassa permanece por mais tempo no sistema, recebendo a mesma carga de DBO afluente que o sistema convencional.
No caso, haverá menor disponibilidade de alimento para as bactérias. Portanto, haverá menos matéria orgânica por unidade de volume do tanque de aeração e por unidade de biomassa do reator.
Para sobreviver, as bactérias passam a utilizar a matéria orgânica biodegradável componente das suas células. Todo o processo requer um tempo maior de permanência dos microrganismos no tanque de areação quando comparado ao sistema convencional.
No sistema de aeração prolongada não há presença do decantador primário. Isso porque, como não há necessidade de se estabilizar o lodo biológico excedente, não é preciso estabilização adicional do lodo por processos anaeróbios ou aeróbios.
Por esse motivo, é necessário manter uma concentração de sólidos suspensos totais (SST) mais elevada no tanque de aeração. A estabilização da matéria orgânica é feita no próprio reator, devido a idade do lodo, não havendo necessidade de um biodigestor.
Batelada
Quando o sistema de lodos ativados trabalha por batelada, a aeração e decantação são realizadas no mesmo tanque, por exemplo. e massa biológica fica sedimentada no fundo do mesmo, tratando o efluente.
Parte do lodo resultante do processo é descartada, enquanto a outra é mantida para tratar novos efluentes.
A vantagem desse sistema é que ocupa uma menor área e tem um gasto moderado de energia. No entanto, o funcionamento linear pode não ser capaz de atender a grandes demandas.
Embora utilizem o mesmo princípio de tratamento, aeróbio e recirculação do lodo, as modalidades possuem diferenças significativas. Para uma correta operação, é fundamental dominar os conhecimentos técnicos de alguns parâmetros. Por exemplo: representação dos sólidos, tempo de detenção hidráulica e de residência circular, idade do lodo, entre outros.
Além disso, a escolha da modalidade será em função da disponibilidade de área, qualidade do efluente final, gasto energético, entre outras questões legais.
Considerações finais
Embora o sistema de lodos ativados seja considerado eficiente para tratar grandes volumes de efluentes, o material resultante deve ser descartado do modo correto.
Isso porque pode representar riscos para o meio ambiente e a população, já que pode conter poluentes e elementos químicos nocivos. Portanto, as estações de tratamento de efluentes que utilizam o sistema devem estar atentas ao processamento e o descarte deste lodo.
Uma das saídas é utilizar o lodo ativado como fertilizante ou insumo agrícola, quando não apresenta elementos contaminantes. O lodo também pode ser usado na construção civil e até como fonte de energia, mas, para isso, é preciso ser tratado.
Outra característica do sistema de lodos ativados é que necessita de alto grau de mecanização devido à sofisticação da sua operação.
Além disso, exige maior consumo de energia elétrica, operadores qualificados e consumo de produtos químicos, como os alcalinizantes. Portanto, é um modelo de tratamento com mais custos em relação às outras metodologias.
Por fim, o sistema é amplamente utilizado para o tratamento de efluentes, especialmente quando são necessários uma elevada qualidade do efluente.
Portanto, vale a pena aprofundar os conhecimentos na área para avaliar qual modelo de lodos ativados melhor se enquadra às caraterísticas dos efluentes a tratar.
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