LODO ATIVADO

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LODO ATIVADO
INtrodução
O sistema de lodos ativados é amplamente utilizado, a nível mundial, para o tratamento de despejos domésticos e industriais, em situações em que são necessários uma elevada qualidade do efluente e reduzidos requisito de área. 
Lodo ativado pode ser definido pelo floco produzido num esgoto bruto ou decantado pelo crescimento de bactérias zoogléias, na presença de oxigênio dissolvido, e acumulado em concentração suficiente devido ao retomo de outros flocos definidos. 
O processo de tratamento por lodo ativado é estritamente biológico e aeróbio, no qual o esgoto afluente e o lodo ativado são intimamente misturados, agitados e aerados, após este procedimento, o lodo formado é enviado para o decantador, onde a parte sólida separa do esgoto tratado, sendo este último descartado.
Objetivo
A presente atividade tem por objetivo, dimensionar os reatores, do tipo mistura completa. Taxa convencional, para sistema de lodos ativados, trabalhando com esgoto predominantemente domésticos, para um a ETE dotada das unidades do tratamento primário: grade, caixa de areia e decantador primário. 
Dados principais
Vazão média, Qm= 30 l/s 
DBO5 média na entrada da estação, S=280 mg/L 
DBO5 média após a passagem pelo decantador primário, S0= 196 mg/L 
DO5 média após a passagem pelo decantador secundário, Se= 3 a 12 mg/L 
Sólidos Suspensos Totais - SST médio na entrada da estação, X= 980 mg/L 
ólidos Suspensos Totais - SST médio após a passagem pelo decantador primário (E=60%) Xo= 392 mg/L 
Sólidos Suspensos Totais - SST médio após a passagem pelo decantador secundário, XE=15 a 30 mg/L 
Adotar os demais parâmetros necessários.
Calculos
Volume total dos reatores (VTR)
Para o cálculo do volume dos reatores, utiliza-se a equação 1.
 				(1)
Sendo:
Y: 0,7 kg SSV/kg DBOremovida;
Q0: 2592 m³/dia;
Θc: 7 dias;
S0: 0,196 kg/m³;
Se: 0,008 kg/m³;
XV: 2,3 kg/m³;
Kd: 0,09 dia-1;
fb: 0,71.
Área dos reatores (Asup)
Admitindo que o reator terá uma profundidade útil de 4 m, com 0,5 de borda livre, temos pela equação 2:
 				(2)
Sendo:
VTR: Volume total dos reatores;
Prof: profundidade de 4 m.
	Sabendo que a Asup é de 179,3 m, adota-se o número de reatores igual a 4. Portanto, a área de cada reator será de aproximadamente 45 m².
Volume unitário de cada reator (VUR)
Admitindo-se ainda 4 reatores com 45 m² de área superficial, seu volume unitário pode ser expresso pela equação 3.
 				 (3)
Para um volume total do reator, temos: 
VTR= 180 m³ x 4 unid = 720 m³.
Tempo de detenção para as vazões médias, máximas e mínimas (θmax, θmed e θmin)
Para estimar o tempo de detenção hidráulico, utiliza-se a equação (4).
 					(4)
Concentração de sólidos voláteis no reator (XV)
A estimativa da concentração de sólidos voláteis no reator para Qmed e VTR é dada pela equação 5.
 			(5)
 
Produção diária líquida de sólidos suspensos voláteis (PXVliq)
Utiliza-se a seguinte expressões (6 e 7) para determinar a produção diária líquida de sólidos suspenso voláteis.
 		 			(6)
) 			(7)
Produção diária líquida de sólidos suspensos totais (PXliq)
Para calcular a produção diária líquida de sólidos suspensos, usa-se a equação (8).
 				(8)
Onde , SV/ST adota-se0,9.
Vazão de descarte do lodo (QD)
O cálculo da vazão de descarte do lodo é expresso pela equação (9).
 (9)
 para concentração de 1 ,adotado igual a 6Kg/
 para concentração de 2 adotado igual a 7Kg/
 para concentração de 2, adotado igual a 8Kg/
Taxa de recirculação (r) e da vazão de recirculação (QR)
A taxa de recirculação e a vazão de recirculação são calculadas de acordo com a equação (10) e (11) respectivamente.
 (10) 
e (11)
 = 1,059 e = 3697,4 () para concentração de 1 ,adotado igual a 6Kg/
 = 0,789 e = 2752,7 () para concentração de 2 ,adotado igual a 7Kg/
 = 0,628 e = 2192,5 () para concentração de 2 ,adotado igual a 8Kg/
Relação/ alimentos(A/M)
Para a relação alimentos / microrganismos utiliza-se a equação (12).
 (12)
 = 0,308
Previsão de eficiência do sistema (E)
Calcula-se a eficiência do sistema através da equação (13) e a partir da equação (14).
 (13)
 = 95,9%
Para o cálculo a partir da é necessário primeiro a determinação da equação (13.1)
 (13.1)
 = 0,016 (Kg/
 (13.2)
 (Kg/ 
 (14)
 = 87,8%
Planilha de cálculos
	Dados 
	Vazão média Qm (l/s)
	30
	2592
	m3/dia
	
	
	
	
	
	DBO5 média na entrada da estação S (mg/L)
	280
	0,28
	kg/m3
	
	
	
	
	
	DBO5 média após a passagem pelo decantador primário So (mg/L)
	196
	0,196
	kg/m3
	
	
	
	
	
	DBO5 média após a passagem pelo decantador secundário Se (mg/L)
	8
	0,008
	kg/m3
	
	
	
	
	
	Sólidos suspensos totais SST médio na entrada da estação X (mg/L)
	980
	0,98
	kg/m3
	
	
	
	
	
	Sólidos suspensos totais SST médio após a passagem pelo decantador primário (E = 60%) Xo (mg/L)
	392
	0,392
	kg/m3
	
	
	
	
	
	Sólidos suspensos totais SST médio após a passagem pelo decantador secundário Xe (mg/L)
	22,5
	0,0225
	kg/m3
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	a)
	Volume total dos reatores Vtr (m3)
	
	
	
	
	
	
	Valores adotados para mistura completa
	Y (kgSSVgerado/kgDBOremovida)
	0,7
	
	
	
	
	
	
	
	Tempo de detenção θc (dias)
	7
	
	
	
	
	
	
	
	Xv (mg/L)
	2300
	2,3
	kg/m3
	
	
	
	
	
	Taxa específica de respiração endógena Kd (dia-1)
	0,09
	
	
	
	
	
	
	
	fb
	0,71
	
	
	
	
	
	
	
	Vtr (m3)
	717,3
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	b)
	Área dos reatores Asup
	
	
	
	
	
	
	Adotado
	Profundidade útil (m)
	4
	
	
	
	
	
	
	
	Borda livre (m)
	0,5
	
	
	
	
	
	
	
	Asup (m2)
	179,3
	
	
	
	
	
	
	Adotado
	Número de reatores 
	4
	
	
	
	
	
	
	
	Área de cada reator (m2)
	44,8
	45
	m2
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	c)
	Volume unitário de cada reator Vur (m3)
	180,0
	
	
	
	
	
	
	
	Volume total do reator Vtr (m3)
	720,0
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	d)
	Tempo de detenção para vazão média θH (dias)
	0,278
	6,7
	horas
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	e)
	Estimativa da concentração de sólidos voláteis Xv (kg/m³)
	3,086
	3086,1
	mg/L
	
	
	
	
	Adotado
	Q0 (m³/dia)
	3491,0
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	f)
	Estimativa da produção diária líquida de sólidos suspensos voláteis Pxvlíq (kg/dia)
	317,4
	
	
	
	
	
	
	
	Yobs (dia-1)
	0,4837
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	g)
	Estimativa da produção diária líquida de sólidos suspensos totais Pxlíq (kg/dia)
	352,7
	
	
	
	
	
	
	Adotado
	SV/ST
	0,9
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	h)
	Estimativa da vazão de descarte do lodo Qd
	*Quanto maior for a concentração de sólidos suspensos voláteis no fundo do decantador, menor será a vazão de descarte!
	Adotado
	Concentração 1 Xvr = Xvd (kg/m³)
	6
	
	
	Qd (m³/dia)
	52,90
	0,61
	L/s
	
	
	
	
	Adotado
	Concentração 2 Xvr = Xvd (kg/m³)
	7
	
	
	
	
	
	
	
	Qd (m³/dia)
	45,35
	0,52
	L/s
	
	
	
	
	Adotado
	Concentração 3 Xvr = Xvd (kg/m³)
	8
	
	
	
	
	
	
	
	Qd (m³/dia)
	39,68
	0,46
	L/s
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	i)
	Estimativa da taxa de recirculação (r) e da vazão de recirculação (Qr)
	*Os resultados dessa etapa também demonstram que quanto maior for a concentração de sólidos suspensos voláteisno fundo do decantador, menor será a vazão de recirculação.
	Adotado
	Concentração 1 Xvr = Xvd (kg/m³)
	6
	
	
	r 
	1,059
	
	
	Qr (m³/dia)
	3697,4
	 
	
	
	
	
	
	Adotado
	Concentração 2 Xvr = Xvd (kg/m³)
	7
	
	
	
	
	
	
	
	r
	0,789
	
	
	
	
	
	
	
	Qr (m³/dia)
	2752,7
	
	
	
	
	
	
	Adotado
	Concentração 3 Xvr = Xvd (kg/m³)
	8
	
	
	
	
	
	
	
	r
	0,628
	
	
	
	
	
	
	
	Qr (m³/dia)
	2192,5
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	j)
	Estimativa da relação alimentos/microorganismos A/M
	0,308
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	k)
	Previsão da eficiência do sistema E (%) em relação à DBO solúvel
	95,9
	
	
	
	
	
	
	
	Previsão da eficiência do sistema E (%) em relação à DBO total
	87,8
	
	
	
	
	
	
	
	DBO XVE (kg/m³)
	0,016
	
	
	
	
	
	
	
	DBO total (kg/m³)
	0,024
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
REferências
LIVRO
Notas de Aula da professora Márcia Viana