TRATAMENTO POR LODOS ATIVADOS

Oi e aí galerinha tudo bem sejam bem-vindos de volta para nossa aula de tratamento de efluentes e o nosso assunto de hoje é o tratamento secundário enfim nós vamos começar a ver como que nós removemos a de biossolúvel matéria orgânica dissolvida na massa de água antes de mais nada quero pedir para você gentilmente se inscrever curtir Compartilhar este vídeo por isso tu me incentivam a fazer sempre mais conteúdos ambientais para vocês talvez essa aula fica um pouquinho comprida porque para iniciar esse nosso assunto eu escolhi logo de cara o processo de lodos ativados é um

dos mais eficazes os mais eficientes mas que tem muita coisa para ser conversada e não só isso como nós vamos começar hoje a falar sobre o tratamento biológico tratamento secundário eu preciso explicar algumas coisinhas sobre o que são esses tratamentos secundários Qual a finalidade principal deles e por isso tenha paciência aguente firme e qualquer coisa Coloca aí na velocidade 2 e taca-le pau Bora lá [Música] Oi e aí galera tranquilo sou eu professor Fábio para gente enfim começar a falar sobre o tratamento secundário de efluentes agora se você não sabe o que é o tratamento

secundário e se quer Você viu o tratamento primário e o pré-tratamento dá uma olhada nessas aulinhas que vou deixar aqui nesse card para que a gente possa agora começar a falar do tratamento secundário e eu escolhi logo de cara o processo de lodos ativados por quê Porque ele é muito vantajoso ele é um dos processos mais modernos que nós temos para o tratamento biológico e que tem sido muito aplicado em várias estações de tratamento de efluentes Ou seja você que vai trabalhar com isso provavelmente pode vir a trabalhar numa estação que usa um processo de

lodos ativados mas antes de eu falar do lodo ativado em si própria mente vamos entender um pouquinho sobre o que é outra o cenário então assim como afluentes chega numa estação de tratamento eu preciso remover dele primeiro sólidos grosseiros Areias eventualmente até mesmo óleos e graxas coisas que podem danificar o prejudicar as etapas posteriores e isso vai acontecer no pré-tratamento e seguida o efluente Segue para o tratamento primário onde eu vou remover sólidos sedimentáveis aqueles que vão para o fundo do sistema pelo seu próprio peso ou seja pré-tratamento e o tratamento primário aplicam Barreiras físicas

para remoção dos sólidos Mas eu ainda não remover a de Boo solúvel a matéria orgânica dissolvida na massa de água Essa é a principal poluidora dos corpos aquáticos essa matéria orgânica se cair no corpo Aquático vai servir de alimento para micro-organismos decompositores e eles vão comer até esgotar o oxigênio do corpo Acqua Oi e aí toda vida que depende do oxigênio estará comprometida então para remover a matéria orgânica dissolvida eu preciso do tratamento secundário que pessoal chama de tratamento biológico é aqui sim que eu vou conseguir eliminar boa parte da matéria orgânica alcançar níveis altíssimos

de remoção de DBO e-mail e fluente então estará sendo considerado como tratado Ok no pré-tratamento no tratamento primário a gente não remove grandes parcelas da matéria orgânica maior parte vai ser removida então no tratamento secundário e o tratamento secundário que é o tratamento biológico ele pode ser aeróbio ou anaeróbio o lodo ativado é um processo aeróbio ou seja eu injectora oxigênio e o fornece oxigênio para os microrganismos eles vão comer a matéria orgânica ou seja Quem trata o esgoto não sou eu e não são é mas esses microorganismos que se alimentam da matéria orgânica dissolvida

eles devolvem para a natureza gás carbônico e água o ou seja não tem cheiro o tratamento biológico não tem que tirar mal se ele for aeróbio o tratamento anaeróbio a gente conversa depois tá e um dos melhores processos para tratamento biológico aeróbio é o processo de lodos ativados Ou seja eu faço crescer uma massa biológica de microrganismos decompositores e no final do processo eu recirculo esses microrganismos Eles voltam para o início do processo para poder continuar se alimentando Ou seja a recirculação do lodo traz uma série de vantagens que nós vamos ver ao longo desse

vídeo então a estação de tratamento de efluentes que opera por lodos ativados vai ter basicamente essa carinha aqui um decantador primário para remover o lodo primário aquele louro mais grosseiro o reator biológico onde de fato eu vou remover a matéria orgânica e o decantador secundário onde o busco Remo e principalmente o lodo biológico para recirculação para o início do meu processo o processo de lodos ativados ele é tão excepcional porque a gente aprendeu a manipular as fases de crescimento microbiano e se você não entender isso aqui você não vai entender nada de lodos ativados logo

que o microrganismo tem contato com o influente tem contato com esse novo ambiente que ele está presente existe uma fase adaptativa chamada de fase lag o microrganismo está se adaptando ao meio conhecendo as condições de alimento de luminosidade de PH a presença de predadores a presença de oxigênio se há ou não algum produto químico que pode matá-lo essa fase adaptativa é a fase mais lenta é uma fase onde o microrganismo ainda não está se alimentando pois ele está conhecendo o ambiente onde ele se encontra a segunda etapa do crescimento microbiano é a fase log ou

seja as o aumento exponencial o microrganismo já se adaptou ao meio viu as condições que ele vai ter então ele come come come come come e se reproduz reproduz reproduz se reproduz ou seja uma célula viram duas que viram quatro que viram oito que viram 16 que viram 32 e assim sucessivamente então eu tenho um alto nível de crescimento microbiano e consequentemente um decréscimo muito acentuado também da matéria orgânica vai chegar um ponto onde a quantidade de alimento já é muito baixa e a quantidade de microrganismos é muito alta nesse ponto que nós somos e

fase estacionária os microrganismos param se reproduzir ou seja está vendo uma escassez alimentar o microrganismo entra numa dieta forçada onde ele precisa começar a economizar as suas energias e uma das formas de economizar energia se você for um micro-organismo é não se reproduzido bom Então nesse ponto onde nós temos muito micro-organismos pouco alimento mas já quase não há uma multiplicação celular é o que nós chamamos de fase estacionária nesta quarta fase nós temos muito pouco alimento presente os microrganismos estão com muita fome e eles começam a morrer começa uma fase de canibalismo chamada de fase

endógena os microrganismos que sobreviveram se alimentam dos micro-organismos que estão morrendo Mas de qualquer forma a um decréscimo na população microbiana a quantidade de células de microrganismos começa a diminuir por causa desse processo de canibalismo sempre vai haver uma matéria orgânica remanescente que são os próprios microrganismos por isso que nenhum processo biológico atingir 100 porcento de remoção da matéria orgânica porque os próprios microrganismos também constituem como parte da matéria orgânica presente bom então conhecendo bem todas essas etapas do crescimento microbiano agora eu posso brincar com elas eu posso recircular esses microorganismos ou seja recircular o

lodo e pular algumas dessas etapas ou focar em uma delas principalmente pular a fase lag essa fase adaptativa não é mais necessária porque os microrganismos ao final do processo já conhece as condições de PH de oxigênio quantidade de alimentos presença de substâncias tóxicas insolação tudo isso ele já está adaptado Então essa fase lenta onde eu não tenho nenhuma consumo de matéria orgânica assaltada é retirada do processo e eu posso agora brincar com essas outras fases para melhorar a eficiência da minha estação de tratamento e E então como vocês podem ver o microrganismo é o meu

ator principal ele é o cara mais importante no processo de lodos ativados E como que eu faço para saber se a saúde dele se a quantidade deles é adequada Como monitorar a presença de micro-organismos dentro de uma estação de tratamento por lodos ativados bom como a gente sabe para cultivar micro-organismos nós pegamos uma placa de Petri colocamos um meio apropriado para o seu crescimento inoculamos com o microrganismo que queremos estudar levamos isso para uma incubadora durante o período de 5 a 7 dias depois nós coletamos a placa de Petri e contamos nas unidades formadoras de

colônias não chega precisamos uma coisa mais rápida de uma coisa mais prática não dá para depender de todos esses ensaios laboratoriais para podemos operar adequadamente a estação então nós chegamos a conclusão de que a melhor maneira de monitorar a quantidade de microorganismos presentes e do teor de sólidos suspensos voláteis presentes no meu influente no ensaio de sólidos totais Ou seja eu pego meu influente filtro ele a fração que fica retida nesse filtro é o que nós chamamos de sólidos suspensos e ali terão Areias cimentos pedacinhos de vidros tecidos fibras mas principalmente os microrganismos eles também

ficam retidos nesse filtro depois então eu faço a queima vamos chamar de queima mas não é bem isso tá eu vou lá te liso esses microrganismos essa matéria orgânica aquilo que vou lá utilizou aquilo que era orgânico e ficou retido no filtro é o que eu chamo de sólidos suspensos voláteis nisto representará para mim a quantidade de microorganismos presentes no efluente tão Numa estação de tratamento de lodos ativados sempre que eu quiser saber a quantidade de microorganismos e em alguma etapa eu faço ensaio de sólidos suspensos voláteis então esses nos sólidos suspensos voláteis ou seja

esses meus micro-organismos eles estarão presentes dentro dos flocos biológicos flocos biológicos são matrizes de polissacarídeos compostas por microrganismos decompositores bactérias filamentosas protozoários eles vão se juntando se agregando formando um floco uma coisa mais densa uma coisa mais pesada que fica flutuando na massa de água decompondo a matéria orgânica e se juntando com outros focos dando origem ao tal do lodo biológico e aqui então que nós temos um dos primeiros parâmetros operacionais muito importantes para as estações tratamento por lodos ativados que a relação alimento microrganismo relação a m ou em inglês FM food and microorganisms E

aí e a relação alimento microrganismo de está gente qual é a taxa de operação dos nossos atores eles podem ser de alta taxa de taxa convencional ou de baixa taxa também conhecidos como processos de aeração prolongada ou seja quanto mais alimento eu tiver para a mesma quantidade de microrganismos maior será essa taxa e diferentes situações acontecem o cálculo da relação alimento micro-organismos é um cálculo até que bem simples eu multiplico a vazão defluente que está entrando no meu reator em metros cúbicos por dia multiplico isso pela bebo de ser fluente em quilogramas de bebê ó

por metro cúbico divido e isso pelo volume do meu reator em metros cúbicos que está multiplicando também o teor de sólidos suspensos voláteis ou seja aqui em cima eu coloco a quantidade de alimentos em termos de DBO e divido pela quantidade de microrganismos em sólidos suspensos voláteis levando e com eu gostaria de efluentes que entra e o volume do meu reator então quando eu faço esse cálculo eu vou ter um resultado que é dado em quilogramas de Boo por quilogramas de sólidos suspensos voláteis por dia quantidade de alimentos relativa a uma quantidade de microrganismos isso

é o valor que costuma variar entre 0,05 até dois então quanto maior esse número maior a taxa resultados entre 0,7 e 1,5 aproximadamente corresponderam à chamada fase log ou seja Aquela fase de crescimento exponencial nessa fase eu tenho muito alimento e não tanto microrganismo presente consequentemente o reator é chamado de reator de alta taxa em função disso haverá uma geração de lodo muito grande que depois precisará ser estabilizado e eu ainda vou ter uma Bíblia remanescente muito alta Então os fatores de alta taxa não são os mais aplicados hoje em dia resultados a organismos que

variam entre 0,2 0,5 corresponderão a aproximadamente a fase estacionária do crescimento microbiano e os meus reatores são chamados de reatores de taxa convencional retiram muito bem a matéria orgânica mas requerem quantidade de oxigênio muito grande também há uma boa produção de lodo que também necessitará de tratamento posterior após ser removido do processo quando relação alimentos microrganismos resulta no valor entre 0,05 e 0,15 nós estamos falando dos reatores que operam em baixa taxa ou reatores de aeração prolongada nesse a todos nós temos pouco alimento e muito microrganismo consequentemente eu estou relacionando com aquela fase endógena do

crescimento microbiano Aquela fase onde a morte dos microrganismos pela falta de alimento esse reatores contudo são os que tem a melhor eficiência em termos de O bebo o lodo já sai praticamente estabilizado por causa desse processo de canibalismo porém são reatores que exigem uma quantidade de oxigênio muito maior o tempo de Detenção um pouquinho maior em compensação muitas vezes eles dispensam o tratamento primário eu economizo em área construída boi para você que só me entendeu falar bla bla bla bla bla bla bla food blá blá blá blá blá blá blá micro-organismos Vamos tentar fazer um

exemplo para ver se fica um pouquinho mais fácil confere aqui ó supor um sistema de lodos ativados que tratam a vazão de 3.400 metros cúbicos por dia cuja de Boo é de aproximadamente 0,19 30 quilogramas por metro cúbico o tanque de aeração possui o volume de 960 metros cúbicos e o teor de sólidos suspensos voláteis é mantido em cerca de 2,5 kg por metro cúbico tô calculando a relação alimento micro-organismos nós temos que a vazão efluente é de 3.400 metros cúbicos por dia multiplicadas pela de Boo de aproximadamente 0,19 30 quilogramas por metro cúbico divididos

por um volume de reator de 960 metros cúbicos multiplicados por 2,5 kg por metro cúbico de sólidos suspensos voláteis e isso resulta num valor de 0,27 kg de de Boo por quilogramas de sólidos suspensos voláteis ao dia como resultado de alimentos microrganismos = 0,27 nós verificamos que sistema está operando em uma taxa convencional ou seja relacionada com a fase estacionária do crescimento microbiano então o processo de lodos ativados eu quero variar a taxa eu preciso construir reatores de tamanhos diferentes ou então mudar a vazão ou então aumentar ou diminuir a quantidade os microorganismos presentes outro

parâmetro operacional muito importante para esse tipo de sistema é a idade do lodo o lodo não pode ser muito jovem e nem muito velho quando o microrganismo tem contato com o alimento ele vai comer se multiplicar depois eu retiro ele do sistema e volto ele pro início onde ele vai comer e voltar a se multiplicar ou seja o microrganismo vive nesse ciclo de comer se multiplicar e voltar para o início do processo E com o tempo inevitavelmente ele vai envelhecendo como eu comentei não é interessante um lodo muito velho porque o poder de degradação da

matéria orgânica dele já não é interessante e geralmente está associado a grandes quantidades de lodo que podem implicar em problemas operacionais e o lodo muito novo também não é interessante porque eu posso chegar muito Próximo daquela fase lag Aquela fase adaptativa que demora mais eu não o consumo de material orgânico o ideal é que a idade do lodo esteja entre 3 a 10 dias para reatores de taxa convencional e entre 18 a 30 dias para os reatores de baixa taxa e como que a gente consegue calcular a idade do lodo bom a idade do lodo

pode ser calculada de diferentes maneiras mas o mais comum é o teor da massa de sólidos que está entrando no reator dividido pelo teor da massa de sólidos que está saindo do meu sistema em outras palavras o teor de sólidos suspensos voláteis que está começando a entrar no reator multiplicado pelo volume do reator dividido pelo teor de sólidos suspensos voláteis que estão saindo do meu reator multiplicados pela vazão que está deixando também o meu sistema e novamente para você que só me entendeu dizer blá blá blá blá blá blá blá Vamos fazer um exemplo e

fica mais fácil mas Lince sólidos suspensos voláteis uma estação de tratamento por lodos ativados Corresponde à quantidade aproximada de microorganismos presentes na massa líquida tão Olha só esse exemplo aqui ó uma at opera um tanque de aeração com 100 metros cúbicos de volume descartando uma vazão de 2,1 metros cúbicos por dia de lodo recirculado o teor de sólidos suspensos voláteis no reator é de 2.500 MG por litro enquanto que no decantador e consequentemente no lodo recirculado esse flor aumenta para seis mil miligramas por litro porque no decantador secundário o novo está sendo adensado então teor

de microrganismos é maior sólidos suspensos voláteis tem ter maior e também porque na etapa anterior os microrganismos se reproduziram aumentando ainda mais essa quantidade de sólidos suspensos voláteis então a idade do lodo e por sorte suspensos voláteis entrando no meu sistema vezes o volume do meu reator ou seja 2.500 vezes sem divididos pela vazão que está deixando o meu sistema vezes sólidos suspensos voláteis nesse sistema de de plantação então 2,1 x 6 mil e isso dá aproximadamente 20 dias de idade do lodo perceberam então a idade do lodo depende desses parâmetros o teor de sólidos

antes e depois e volume do tanque e a vazão que está deixando o meu sistema mexendo com esses números eu consigo deixar o meu lodo mais jovem ou mais velho ou seja se eu quiser deixar o meu lodo mais bonitinho ou mais velhinho eu mudo a vazão de descarte do lodo como eu já comentei uma parte do lodo inevitavelmente tem que ser descartada porque está envelhecendo e eu vou recirculando o excedente a razão de descarte pode ser maior ou menor e ela é inversamente proporcional à idade do lodo então se eu aumento a vazão de

descarte eu diminuo a idade do lodo se eu diminuo a vazão de descarte e o aumento a idade do lodo Então essa é uma das formas da gente controlar a idade do lodo que está dentro do meu sistema e consequentemente operar da forma mais eficiente em mais adequada possível então brincando com essas variáveis elas são alimentos microrganismos idade do lodo eu consigo operar e construir reatores que tenham mais a ver com o tipo de efluente que eu quero tratar e com o espaço que eu tenho disponível Então nós vamos ter variações do tipo reatores de

mistura completa é atores em questão Valos de oxidação reatores do tipo Carrossel AL e eu não dispensar o tratamento primário outros podem ou não dispensar a estabilização do lodo então eu mudo essas variáveis para adaptar o processo de lodos ativados com aquilo que se encaixa melhor do que eu pretendo no que eu tenho diária disponível E no quanto que eu estou disposto a investir nesse processo são algumas variáveis que eu nem vou tentar ficar falando de todos esses modelos aqui senão essa aula vai ficar mais longa do que já está OK mas entenda que há

muitas variações no processo de lodos ativados que geralmente são essas mudanças em relação à o alimento microrganismo e a idade do lodo e da mesma forma o jeito que eu vou injetar oxigênio na massa líquida também vai variar de todas as formas possíveis Existem várias tecnologias nesse tipo de processo mas basicamente eu tenho dois sistemas que são os mais comuns o turbilhonamento superficial de bombas Motores na superfície e vão injetar o oxigênio superficialmente ou lançar esse fluente para o ar para que ele se alto oxigênio ou chamado sistemas de bolhas difusas que são pratos colocados

nos fundos dos reatores que vão borbulhar microbolhas de baixo para cima cada um com suas respectivas qualidades com suas respectivas desvantagens que eu também não vou me estender nesse assunto aqui porque aí vai depender da tecnologia que você tá disposto a aplicar no seu processo Tá bom mas basicamente é isso ou eu injectora por baixo por um sistema de ar difuso ou objeto por cima em Sistemas de turbilhonamento então depois que eu passei pela etapa biológica ou dos microrganismos comeram até orgânica se reproduziram se multiplicaram agora eu vou para a próxima etapa que a decantação

secundária vou retirar um lodo uma parte ou recircular outra parte é um parâmetro operacional muito importante nessa próxima etapa é o VLT windice volumétrico de lodo wince volumétrico de lodo disso para gente se o meu lado tem uma boa sedimentabilidade ou não então é um valor que o cálculo e dependendo da faixa que eu consigo me enquadrar eu vou saber se o meu lodo vai para o fundo do sistema ou se ele pode acabar flutuando junto com a massa líquida e isso é um problema se o meu lodo flutua junto com a massa líquida ele

vai sair superficialmente com ela e isso implica em Altos valores de bo no efluente Tratado isso implica numa alta turbidez também no efluente que já está tratado então eu terei problemas para cumprir a legislação por isso eu preciso que esse lobo vá para o fundo mil Vl dispara gente justamente isso o ensaio de em Vl onde saiu de Cone é o ensaio relativamente que consiste em coletar 1l de amostra do efluente tratado já na etapa de implantação e deixá-la descansando por 30 minutos e após 30 minutos eu faço a leitura correspondente ao volume que o

lodo Está ocupando dentro do meu cone ou dentro da minha proveta graduada também a gente também pode fazer esse ensaio com provetas wie Viele Então vai me dizer o volume ocupado por um grama de lodo nesse processo todo então ao final de 30 minutos eu faço a leitura lá no meu sistema graduado multiplique por 1000 para converter miligramas em gramas e devido pelo teor de sólidos suspensos totais atenção eu disse sólidos suspensos totais e não mais sólidos suspensos voláteis porque no meu lodo agora no meu do secundário eu não tenho tão somente os microrganismos a

ideia do decantador secundário é remover todo lodo possível e além dos microrganismos então eu já não considero somente os sólidos suspensos voláteis nesse cálculo aqui me interessa o sólidos suspensos totais ou seja todo lodo presente ali toda massa que constitui o lodo e não tão somente a massa de microrganismos mais depois que o realiza o cálculo então vou ter valores típicos que podem variar entre 0 e 500 dizer então qual que é o volume ocupado por cada grama do meu lodo se o resultado der um valor entre 0 e 50 as sedimentabilidade no meu lodo

é ótima provavelmente alimentação funcionará sem maiores intercorrências valores Entre 50 e 100 dizem que a sedimentabilidade do meu lodo é boa então ela vai continuar funcionando Vai continuar operando sem maiores intercorrências valores entre 100 e 200 já acendi meu alerta de atenção a sedimentabilidade é mediana eu posso a problemas operacionais valores entre 200 e 300 dvl dizem que a sedimentabilidade no lodo já é ruim dificilmente eu vou conseguir ter um influente com uma débil a muito baixa e muito transparente já tem um problemas operacionais então acontecendo e valores de v&l que estão acima de 300

constituem numa sedimentabilidade péssima ou seja provavelmente uma boa parte do meu mundo não está se alimentando está indo embora junto com efluente tratado consequentemente a Bíblia do efluente tratado pode ser tão alta ou quase igual a Bíblia de entrada em todo o meu sistema de tratamento O meu líquido tratado dificilmente vai ter uma clarificação ele vai continuar sujo com aquele aspecto de esgoto bruto Então nesse caso onde o i Vl é maior do que 300 mililitros por grama péssima sedimentabilidade do bom e é claro fazendo um exemplo fica muito mais fácil né Confere aí ó

em um ensaio do sedimentabilidade o volume ocupado pelo lodo após 30 minutos de repouso foi de 600 mililitros por litro o ensaio de sólidos suspensos totais resultou em um valor de quatro mil miligramas por litro determine o IML EA sedimentabilidade do lodo nesse sistema portanto ml corresponde a o volume ocupado pelo logo após 30 minutos vezes mil que o meu fator de conversão de miligramas para gramas dividido pelo teor de sólidos suspensos totais portanto seiscentos vezes mil divididos por 4 mil corresponde a 150 mililitros por grama esse resultado de v&l classifica a minha sedimentação como

média nem muito boa e nem muito ruim dá para melhorar né então caminhando e nós podemos concluir o que que o processo de lodos ativados é um dos processos mais eficientes para remoção de DBO é um processo um pouquinho mais caro porque quer bombas motores consumo de energia elétrica recirculação do lodo parâmetros operacionais mais finos requer uma quantidade Laboratorial de ensaios um pouquinho maior mas isso se reflete para a gente em economia de tempo é um processo mais rápido economia de espaço são processos que demandam menores quantidades de área e muito mais eficiência nós conseguimos

remover teores de matéria orgânica superiores a noventa porcento e não só isso dependendo do tipo de processo eu tenho inclusive remoção de nutrientes como por exemplo nitrogênio e fósforo Ou seja eu dou uma beliscadinha no tratamento terciário por isso que o processo de lodos ativados é tão amplamente empregado Bom Jesus de hoje beleza então galerinha Não esqueça de curtir compartilhar comentar se eu falei alguma bobagem ou se você ficou em dúvida com alguma coisa deixa aí nos comentários que eu tento te responder o mais rápido possível tá joia E aqui nos comentários também eu vou

deixar o link para o meu e-book sistemas de abastecimento e tratamento de água para técnicos quando sair com meu e-book sobre tratamento de efluentes eu também vou deixar linkado aqui embaixo tá joia então valeu para quem aguentou até aqui por hoje é só um abraço um beijo e um queijo e até nosso próximo conteúdo E aí E aí [Música]