Lodo Ativado destaca-se como uma das principais tecnologias no tratamento biológico de águas residuárias, pois é amplamente utilizado para conservar recursos naturais e gerar benefícios adicionais. Além disso, esse método integra a recuperação de subprodutos e o reaproveitamento de componentes das águas, o que resulta em processos mais sustentáveis. O tratamento biológico divide-se em duas classes principais: aeróbia e anaeróbia, ambas essenciais para as Estações de Tratamento de Efluentes (ETE’s). Por exemplo, o tratamento aeróbio utiliza oxigênio para decompor matéria orgânica, enquanto o anaeróbio gera biogás como subproduto. Portanto, essas técnicas garantem eficiência no tratamento e sustentabilidade nos processos industriais e urbanos, sendo amplamente empregadas.
Objetivos do Tratamento Biológico
Os principais objetivos do tratamento biológico incluem:
- Transformação de constituintes biodegradáveis dissolvidos e particulados em produtos finais aceitáveis.
- Captura e incorporação de sólidos em suspensão e coloidais não sedimentáveis em flocos biológicos ou biofilme.
- Transformação ou remoção de nutrientes (por exemplo: nitrogênio e fósforo).
O processo aeróbio envolve o uso de oxigênio livre e dissolvido por microrganismos (aeróbios) na conversão de resíduos orgânicos em biomassa e CO2. Além disso, esse método é amplamente utilizado no tratamento de efluentes orgânicos para alcançar um alto grau de eficiência. Por exemplo, o sistema de lodos ativados (LA) destaca-se como o mais utilizado entre os sistemas aeróbios. Portanto, sua aplicação tem contribuído significativamente para o sucesso de processos de tratamento em diversos setores.
Processo de Tratamento com Lodo Ativado
O processo de lodos ativados domina o tratamento biológico de esgotos domésticos e industriais, sendo amplamente utilizado. O lodo tem papel fundamental nos resultados obtidos pelo processo de aeração, uma vez que se forma uma massa ativa de microrganismos. Esta massa é responsável pela estabilização aeróbia da matéria orgânica (M.O.) presente nos efluentes.
O processo de tratamento por LA é constituído por componentes como:
- Reator Aerado: Onde os microrganismos responsáveis pelo tratamento são mantidos em suspensão e aerados.
- Unidades de Separação Sólido-líquido (Decantador Secundário): Onde ocorre a separação dos sólidos do líquido.
- Sistema de Recirculação de Sólidos: Que recircula os sólidos separados no decantador secundário para o reator.
Vantagens do Sistema de Lodo Ativado
Algumas das vantagens do sistema de tratamento por lodos ativados incluem:
- Maior eficiência de tratamento.
- Maior flexibilidade de operação.
- Menor área ocupada em relação a outras tecnologias.
- Não geração de maus odores devido às reações bioquímicas envolvidas no processo.
Modalidades do Sistema de Lodo Ativado
Diversos modelos de reatores atendem ao tratamento de efluentes por sistemas biológicos. Além disso, o sistema de LA possui três modalidades: Sistema de Aeração Convencional, de Aeração Prolongada e de Fluxo Intermitente (ou Batelada).
Sistema de Lodos Ativados Convencional (Fluxo Contínuo)
O sistema de LA convencional inclui decantador primário, reator aerado e decantador secundário. No decantador primário, ocorre a remoção da matéria orgânica em suspensão sedimentável antes da entrada do efluente no reator aerado. Além disso, o tempo de detenção hidráulico é relativamente baixo, cerca de 6 a 8 horas, enquanto a idade do lodo varia entre 4 e 10 dias. Por isso, com o lodo removido ainda jovem, ele possui grande quantidade de matéria orgânica em suas células, o que resulta na necessidade de estabilização do lodo.
Sistema de Lodos Ativados de Aeração Prolongada (Fluxo Contínuo)
A diferença do sistema de aeração prolongada para o convencional é o tempo que a biomassa permanece no reator. Neste caso, a biomassa se mantém entre 18 e 30 dias no reator, porém continua recebendo a mesma carga de DBO. Desta forma, o reator deverá possuir maiores volumes e, consequentemente, existirá menor concentração de matéria orgânica por unidade de volume e menor disponibilidade de alimento. Para sobreviver, as bactérias passam a consumir a M.O. existente em suas células em seus metabolismos.
Sistema de Lodos Ativados de Fluxo Intermitente (Batelada)
Neste tipo de sistema, existe uma única unidade e todas as etapas de tratamento do efluente ocorrem dentro do mesmo reator. Além disso, a biomassa permanece no tanque, portanto, não há necessidade de um sistema de recirculação do lodo. Por exemplo, um sistema de lodos ativados por bateladas possui ciclos de operação bem definidos, sendo eles: enchimento, reação, sedimentação, esvaziamento e repouso.
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