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Lodos Ativados
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O material orgânico solúvel (e.g. sBOD5, sCOD) é absorvido pelas bactérias, gerando os flocos biológicos ("lodo") ou biomassa ativa, as "bactérias ativadas". A idéia é replicar a natureza nos reatores ou lagoas, procurando a oxidação dos carbohidratos em gás carbônico e água, e nao nos corpos naturais, i.e rios, lençois e lagos.
O sistema de lodos ativados é o tratamento mais eficiente e mais largamente empregado. Existem inúmeras variantes do processo sendo as principais alternativas como segue:
1. sistema de lodos ativados convencional, ca. 6 horas tempo de aeração
2. sistema de lodos ativados aeração prolongada, e.g. 24-48 horas tempo de aeração
3. sistema de lodos ativados com fluxo intermitente/bateladas
No caso dos lodos ativados, a biomassa ou lodo biológico sedimenta e é retornado ao tanque de aeração ou encaminhado para o digestor aeróbio ou setor de estabilização. O lodo removido pode ser estocado, disposto em leitos de secagem, ou objeto de desidratação mecânica.
O sistema de lodos ativados pode ser projetado como seqüencia de reatores em série, anaeróbio, anóxico e óxico.
O tratamento biológico aeróbio funciona através da adição artificial de oxigênio no corpo d'agua, seja o tanque de um reator ou lagoas aeradas. O material orgânico solúvel (e.g. sBOD5, sCOD) é absorvido pelas bactérias, gerando os flocos biológicos ("lodo") ou biomassa ativa, as "bactérias ativadas". A idéia é replicar a natureza nos reatores, procurando a oxidação dos carbohidratos em gás carbônico e água, e não nos corpos naturais, i.e rios e lagos.
A transferência de oxigênio, e a correta mistura dos constitutivos (bactérias, ar/oxigênio, nutrientes, carga orgânica) é feita através de equipamento, os aeradores, de distinto tipo, mais especialmente desenhados. As variantes sao inúmeras. Além de garantir a transferência de oxigênio, as unidades devem segurar a perfeita homogeneização (e.g. +/- 10%) dos constituttivos e eliminar/prevenir a decantação de biosólidos nos reatores
Os sistemas contínuos, os processos de lodos ativados do tipo aeração prolongada, as lagoas aeradas com reciclo de biomassa, e os sistemas de tratamento intermitente ou "por bateladas" (SBR) são alguns exemplos das distintas tecnologias e configurações contemporâneas possíveis. Muitas vezes os sistemas biológicos do tipo aeróbio nao utilizan decantação primária.
Na etapa de aeração, a carga orgânica é assimilada pelos microorganismos. No estágio seguinte, a sedimentação ou decantação, o lodo biológico sedimenta e é retornado ao tanque de aeração ou encaminhado para o digestor aeróbio ou setor de estabilização. O lodo removido pode ser estocado, disposto em leitos de secagem, ou objeto de desidratação mecânica.
Dependendo das condições particulares, e.g. requerimentos/padrão de qualidade do efluente, disponibilidad ou critério energético, os sistemas são equipados com aeradores de características específicas, e.g. aeradores de baixa ou alta rotação, flutuantes, fixos, submersos.
As duas funções fundamentais dos aeradores são:
- bombeamento do líquido no ar ("splash out") incorporando oxigênio do ar ao voltar/retornar ao corpo d'agua (maior contato com a atmósfera, maior área e raio de ação/influência);
- misturar os constitutivos, garantido a homogeneização e biodisponibilidade ("bioavailability")
nota: 1 mg = 1,000,000 U.S. gal = 1,000,000 * 3.785 / 10^3 m3 = 3785 m3
Veja o exemplo de lodos ativados.
