O tratamento de águas residuárias foi aperfeiçoado nas primeiras décadas do século XX com o desenvolvimento do tratamento secundário, que se caracterizou pelo uso de processos biológicos que permitissem uma remoção mais completa da matéria orgânica presente no esgoto. Foi nessa busca de um sistema eficiente de tratamento secundário que Lockett e Arden desenvolveram em 1914 o sistema de lodos ativados (VAN HAANDEL & MARAIS, 1999).
Apesar das diferentes conformações desenvolvidas ao longo do tempo, as principais estruturas de um sistema de lodos ativados são o reator aerado seguido de tanque de decantação com recirculação da biomassa decantada.
No reator aerado, os microrganismos se utilizam da matéria orgânica presente no esgoto bruto como fonte de alimento. A inserção de ar no meio líquido proporciona o crescimento de bactérias aeróbias, que consomem a matéria orgânica disponível de maneira mais rápida quando comparadas à microrganismos anaeróbios. Uma vez proporcionados a fonte de alimento e o oxigênio para respiração, os microrganismos se desenvolvem em abundância.
No decantador secundário ocorre a sedimentação dos sólidos (biomassa), permitindo que o efluente final saia clarificado. Os sólidos sedimentados no fundo do decantador secundário são recirculados para o reator, aumentando a concentração de biomassa no mesmo. A biomassa possui propriedade flocular, sendo facilmente separada no decantador secundário. As bactérias presentes possuem uma matriz gelatinosa que permite a aglutinação de microrganismos. Por esse motivo ocorre o crescimento e a sedimentação do floco.
A recirculação do lodo somada ao desenvolvimento prioritário de microrganismos de respiração aeróbia, são os principais motivos da alta eficiência deste sistema com uma necessidade de espaço reduzida. Devido à recirculação dos sólidos, estes permanecem no sistema por tempo superior ao do líquido. O tempo de retenção dos sólidos é denominado idade do lodo. Como citado anteriormente, com essas conformações, a biomassa cresce em abundância e, portanto, para manter o sistema em equilíbrio, é necessário que se retire o excesso de biomassa gerada. O lodo excedente é descartado e recebe tratamento adicional, usualmente compreendendo adensamento, estabilização e desidratação.
Com a evolução da tecnologia do sistema de lodos ativados, estágios adicionais foram propostos para a remoção de nutrientes. Uma das maneiras de remover fósforo conta com a adição de uma câmara anaeróbia, proporcionando um crescimento de microrganismos que absorvem o fósforo presente no líquido como fonte de nutriente. Para a remoção de nitrogênio, é necessário o processo de nitrificação (que ocorre no reator aeróbio), seguido de desnitrificação. A desnitrificação ocorre a partir de microrganismos de respiração facultativa em um meio com a presença de nitritos e nitratos e ausência de oxigênio (ambiente anóxico). Ou seja, mais uma câmara é adicionada, na qual recebe líquido nitrificado por meio de recirculação. O nitrato é utilizado por esses microrganismos e transformado em nitrogênio, que por fim é liberado para a atmosfera.
As estações de tratamento de esgoto (ETE) Nascente Engenharia contam com os três estágios de tratamento de efluentes (primário, secundário e terciário), removendo eficientemente sólidos grosseiros, demanda biológica de oxigênio (DBO), fósforo, nitrogênio e microrganismos patogênicos. Em um único reservatório com diversas câmaras, nosso equipamento é extremamente compacto e automatizado!
Referências:
VAN HAANDEL, A. C., MARAIS, G. O Comportamento do Sistema de Lodo Ativado: Teoria e Aplicações para Projetos e Operações. 1999.
VON SPERLING, M. Lodos ativados – Princípios do tratamento biológico de águas residuárias. v.4. Belo Horizonte, 2002.