Lodos Ativados

Prévia do material em texto

CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DE GUANAMBI – CESG 
UNIFG – CENTRO UNIVERSITÁRIO 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
ANA CAROLINE SOUZA BARBOSA 
BRUNO SANTANA SANTOS 
CARLOS PAES DE SOUZA 
FELIPE DE JESUS SOUZA 
GABRIELE SOUZA MOTA 
 
 
 
 
PESQUISA BIBLIOGRÁFICA: Processos de tratamento de esgoto – Lodos ativados 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Guanambi – BA 
2020 
1 CARACTERISTICAS GERAIS DO PROCESSO 
 
O sistema de tratamento de esgotos por lodos ativados foi concebido no Reino Unido, 
por Ardern e Lockett, em 1914. A primeira versão do sistema era por tanques que operavam 
com ciclos de enchimento e esvaziamento, similares aos reatores de batelada sequenciais 
atuais. Posteriormente foi concebida a versão de fluxo contínuo, mais utilizada atualmente. 
(SPERLING, 2016) 
Segundo Campos (1994), citado por Mendonça (2002), O sistema de lodo ativado 
provavelmente foi utilizado pela primeira vez há cerca de 90 anos e constituiu uma 
verdadeira revolução tecnológica para o tratamento de águas residuais. Esse sistema 
se baseia em processo biológico aeróbico e fundamenta-se no principio de que se 
tem de evitar a fuga descontrolada de bactérias ativas (lodo ativo) produzidas no 
sistema e que, portanto, deve-se recisculá-las de modo a se manter a maior possível 
de microrganismos ativos no reator aerado, a fim de acelerar a remoção do material 
orgânico das águas residuais. 
 
Esses microrganismos formam flocos que podem ser removidos por sedimentação em 
decantador secundário (ou flotador por ar dissolvido). Parte do lodo é recirculada ao reator 
aeróbico e parte é descartada para tratamento. (MENDONÇA, 2002) 
O processo biológico por lodo ativado apresenta-se como alternativa eficiente, 
principalmente na remoção DBO/DQO e com baixo custo. Sua performance justifica-se pelo 
fato de parte da matéria orgânica ser mineralizada no próprio sistema, o que representa uma 
grande economia. (FERREIRA, 2008) 
O sistema de lodos ativados é amplamente utilizado, em nível mundial, para o 
tratamento de despejos domésticos e industriais, em situações em que são necessários uma 
elevada qualidade do efluente e reduzidos requisitos de área. No entanto, o sistema de lodos 
ativados inclui um índice de mecanização superior ao de outros sistemas de tratamento, 
implicando uma operação mais sofisticada e maiores consumos de energia elétrica. 
(SPERLING, 2016) 
 
2 MECANISMOS/PROCESSOS QUE OCORREM 
 
O processo de lodos ativados é muito utilizado para o tratamento de despejos 
domésticos e daqueles produzidos pelas indústrias. Ocorre quando um efluente inicial é 
depositado em um tanque de aeração, tendo como finalidade proporcionar oxigênio aos 
microrganismos. A introdução do oxigênio é feita por diferentes formas, como através de um 
sistema de difusores, com oxigênio puro diretamente adicionado ao tanque, ou através de um 
sistema de aeração mecânica (Portal Tratamento de Água, 2019). 
Figura 1 - Sistema de lodos ativados convencional 
Fonte: https://www.tratamentodeagua.com.br/artigo/sistema-lodos-ativados/ 
Esse processo pode ser definido como um processo fermentativo, aeróbico, contínuo, o 
que constitui em um inóculo permanente e aclimatado, opera com pouco substrato auxiliar, 
sendo capaz de remover a toxicidade crônica e aguda, e a carga orgânica do efluente em um 
tempo reduzido de retenção hidráulica, além disso, a área necessária para a implantação de 
um sistema de lodos ativados é bastante reduzida ( FREIRE et al, 2000; VON SPERLLING, 
1997). 
A etapa de depuração biológica ocorre no tanque de aeração, onde é adicionado o 
efluente, e assim o lodo biológico é misturado com o meio líquido. É formado por bactérias 
agregados sobre a forma de flocos biologicamente ativos, que origina o nome de lodos 
ativados, nesse processo as bactérias formam os flocos biológicos, que são direcionados a um 
decantador secundário onde ocorre a separação da parte sólida da líquida e o efluente tratado 
vai para o corpo receptor, e uma parte do lodo gerado no decantador retorna ao tanque de 
aeração e a outra parte é descartada junto com lodo primário (VAZOLLÉR et al, 1991). 
 
3 VANTAGENS E DESVANTAGENS EM RELAÇÃO A CUSTO DE IMPLANTAÇÃO 
E OPERAÇÃO 
 
O sistema de tratamento de esgotos por lodos ativados possui vantagens e 
desvantagens. 
Dentre as vantagens inclui: 
• Elevada eficiência da remoção de DBO; 
• Nitrificação usualmente obtida; 
• Possibilidade de remoção biológica de Nitrogênio; 
• Baixos requisitos de área; 
• Processo confiável, desde que supervisionado; 
• Reduzidas possibilidades de maus odores, insetos e vermes. 
Em contrapartida em relação ao custo de implantação e operação do sistema de 
tratamento de esgotos por lodos ativados tem-se como desvantagens: 
• Elevados custos de implantação e operação; 
• Elevado consumo de energia; 
• Necessidade de operação sofisticada; 
• Elevado índice de mecanização; 
• Relativamente sensível a descargas tóxicas; 
• Necessidade do tratamento completo de lodo e da sua disposição final; 
• Possíveis problemas ambientais com ruídos e aerossóis. 
 
4 FATORES QUE INFLUENCIAM NA EFICIÊNCIA DO PROCESSO 
 
 O desempenho do processo de lodos ativados depende da ação dos microrganismos 
para um bom funcionamento, e estão relacionados diretamente com parâmetros nutricionais 
ou físico-químicos. 
 Os fatores nutricionais dependem da remoção de substratos e da variabilidade de 
nutrientes (alimento), sendo que, a carga disponível (quantidade de alimento) por unidade de 
massa dos microrganismos tem relação direta com a eficiência do processo. Quanto menor a 
carga de lodo fornecida, menor a disponibilidade de DBO (Demanda bioquímica de oxigênio) 
maior a busca por alimento, aumentando assim a eficiência do sistema (AMORIM, Lara; 
VARGAS, Kátia; JESUS, Eleonara,2014). 
 Já os fatores físico-químicos além de estarem relacionados com as características do 
efluente, incluem a idade do lodo, pH, temperatura, disponibilidade de oxigênio dissolvida, 
clima e tipo de reator (KLAUS, 2012). 
 Vale ressaltar que lodos com características insatisfatórias de sedimentabilidade irá 
produzir efluentes de má qualidade. E segundo Sobrinho (1983, p.55) “a pobre compactação 
do lodo resultará em uma baixa concentração do lodo de retorno, que por sua vez será um 
fator limitante para a manutenção de níveis mais elevados de sólidos em suspensão no tanque 
de aeração”. A temperatura e a idade do lodo também estão relacionadas na eficiência, pois, 
são obtidos melhores resultados quando apresenta menores idades do lodo, assim como a 
temperatura afeta na solubilidade do oxigênio que é um fator essencial para o sucesso do 
processo (OLIVEIRA, 2014). 
 
PERGUNTAS 
1. Como as bactérias ativas (lodo ativo) contribuem para o tratamento dos despejos 
domésticos e industriais? 
2. Qual a importância do uso do processo de lodos ativados no tratamento de despejos 
domésticos e industriais? 
3. Cite duas vantagens e duas desvantagens sobre o sistema de tratamento de esgotos por 
lodos ativados. 
4. Quais fatores podem influenciar no funcionamento do sistema de lodos ativados? 
5. Explique como a relação “F/M – carga de lodo fornecida” pode interferir no processo de 
tratamento? 
 
REFERÊNCIAS 
 
Amorim, L. L., Vargas, K. P., & Jesus, E. H. (2014). ANÁLISE DE EFICIÊNCIA DO 
SISTEMA DE LODO ATIVADO NO TRATAMENTO DE EFLUENTES DE UM 
CURTUME NA CIDADE DE UERLÂNDIA - MG. IBEAS – Instituto Brasileiro de 
Estudos Ambientais. Acesso em: 16/09/2020. 
 
Ferreira, D. (2008) EFICIÊNCIA DO LODO ATIVADO EM FLUXO CONTÍNUO 
PARA TRATAMENTO DE ESGOTO. Pag. 20, Disponível em: 
<https://periodicos.pucpr.br/index.php/cienciaanimal/article/view/10514/9911>.Acesso em: 
16 de set. de 2020. 
 
FREIRE, R. S, et al. Novas tendências para o tratamento de resíduos industriais contendo 
espécies organocloradas. Química nova, v. 23, p. 504-511, 2000. Disponível em:< 
https://www.researchgate.net/profile/Livia_Cordi/publication/26516187_Assembly_start_and_operation_of_an_activated_sludge_reactor_for_the_industrial_effluents_treatment_physico_
chemical_and_biological_parameters/links/0f31753ab17a13fc43000000.pdf >. Acesso em: 17 
set. 2020. 
 
Klaus, G. F. (2012). ESTUDO DE UM SISTEMA COMPACTO DE TRATAMENTO DE 
EFLUENTES SANITÁRIOS DO TIPO LODOS ATIVADOS. UNIVERSIDADE 
FEDERAL DE SANTA CATARINA. Acesso em: 16/09/2020. 
 
Mendonça, C (2002) MICROBIOLOGIA E CIÊNCIA DE SISTEMA DE LODOS 
ATIVADOS COMO PÓS-TRATAMENTO EFLUENTE DE REATOR ANAERÓBIO 
DE LEITO EXPANDIDO. Pag. 11, Disponível em: 
<https://pdfs.semanticscholar.org/eb04/3beadc75d6ba049c2614c6f3e5af90d1668c.pdf>. 
Acesso em: 16 de set. de 2020. 
 
OLIVEIRA, P.H.S (2014). Influência da intensidade de aeração na formação do floco de 
lodo ativado e na eficiência de remoção de matéria orgânica. Dissertação de mestrado, 
UFRN, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Acesso em: 16/09/2020. 
 
PORTAL TRATAMENTO DE ÁGUA (2019). Sistema de lodos ativados. Disponível em: < 
https://www.tratamentodeagua.com.br/artigo/sistema-lodos-ativados/ >. Acesso em: 17 set. 
2020. 
 
Silva, W.L.M (1996). Subsídios para o estudo da relação custos-efetividade de sistemas 
de tratamento de esgoto. Dissertação apresentada com vistas à obtenção do título de Mestre 
em Ciências na área de Saúde Pública. Disponível em: 
<https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/13331/1/79.pdf>. Acesso em: 17 de set de 2020. 
 
Sobrinho, P. A. (1983). Estudo dos fatores que influem no desempenho de processos de 
lodo ativados - determinação de parâmetros de projeto para esgotos predominantemente 
domésticos. Revista DAE, p. 49-85. Acesso em: 16/09/2020. 
 
Sperling, V. (30 de agosto de 2016) PRINCÍPIOS DO TRATAMENTO BIOLÓGICO DE 
ÁGUAS RESIDUÁRIAS. Pag. 11, disponível em:<https://www.digitalwater.com.br/wp-
content/uploads/2020/03/conteudo_livro_LODOS_ATIVADOS.pdf>. Acesso em: 16 de set. 
de 2020. 
 
VAZOLLÉR, R. F,; GARCIA, A. D,; CONCEIÇÃO NETO, J. Microbiologia de lodos 
ativados – Série Manuais. CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. 
São Paulo: CETEB, 1991. P23. Disponível em:< https://www.digitalwater.com.br/wp-
content/uploads/2020/03/conteudo_livro_LODOS_ATIVADOS.pdf >. Acesso em: 17 set. 
2020.