Download - AULA - Lodos Ativados - Tecnologo
LODOS ATIVADOS: 1. Definio Tratamento biolgico aerbio de esgotos domsticos e/ou
industriais; Basea-se na reteno de elevada concentrao de biomassa
ativa - o lodo ativado em um reator aerado mecanicamente; Consiste de 2 unidades bsicas: um reator aerado e um
decantador; A biomassa separada do esgoto tratado por meio de
unidades de formato cnico - decantadores; Uma parte do lodo retorna ao reator biolgico e a frao
excedente descartada;
PROCESSO DE LODOS ATIVADOS Processo aerbio Crescimento em suspenso (Flocos biolgicos) Reteno de biomassa (Retorno de lodo a partir dos decantadores secundrios)
Sistema de aerao
Ar difuso
Aerao superficial
PROCESSO DE LODOS ATIVADOS LODO BIOLGICO
LODOS ATIVADOS: 2. Objetivos do sistema Reduzir a matria carboncea contida nos esgotos; Remover as formas nitrogenadas e fosforadas dos esgotos; Reduzir a concentrao de microrganismos patognicos; Produzir efluentes clarificados.
LODOS ATIVADOS: 3. Elementos atuantes Biolgicos - microrganismos
Fsicos - sedimentao, fatores hidrulicos
Ambientais - Temperatura
Qumicos - disponibilidade de substrato, nutrientes,
oxignio, pH, etc.
LODOS ATIVADOS: 4. Variantes de processo Classificao dos sistemas em funo da idade do lodo:
Aerao modificada - inferior a 3 dias Convencional - 4 a 10 dias
Intermediria - 11 a 17 dias Aerao prolongada - 18 a 30 dias
LODOS ATIVADOS: 4. Variantes de processo Classificao dos sistemas quanto ao fluxo:
Fluxo contnuo Fluxo intermitente (batelada)
PROCESSO DE LODOS ATIVADOS CONVENCIONALGrade Caixa de areia Decantador Primrio Tanque de Aerao Decantador Secundrio
RioAdensamento
Digesto
Secage m
Lodo Seco
CONFIGURAES FSICA DOS REATORES BIOLGICOSMistura completa Alimentao escalonada
Fluxo em pisto
Valo de Oxidao tipo Pasveer
Aerao decrescente Valo tipo carrocel
CARACTERSTICAS GERAISCaracterstica geral Caracterstica especfica DBO (%) Nitrognio (%) Fsforo (%) Coliformes (%) rea (m2/hab.) Potncia (W/hab.ano) Volume (m3/hab.ano) Implantao (US$/hab) Idade do lodo Convencional Aerao prolongada 85 93 93 98 30 40 15 30 30 45 10 20 60 90 65 90 0,2 0,3 0,25 0,35 1,5 2,8 2,5 4,0 1,1 1,5 0,7 1,2 60 120 40 - 80
Eficincia
Requisitos Quantidade de lodo a tratar Custos
DECANTADORES PRIMRIOS ETE SUZANO
TANQUES DE AERAO
TANQUES DE AERAO ETE BARUERI
TANQUES DE AERAO ETE PARQUE NOVO MUNDO
TANQUES DE AERAO ETE PARQUE NOVO MUNDO
TANQUES DE AERAO ETE SUZANO
TANQUES DE AERAO
DECANTADORES SECUNDRIOS
SISTEMAS DE AERAO POR AERADORES SUPERFICIAIS
SISTEMAS DE AERAO POR AERADORES SUPERFICIAIS
DECANTADORES SECUNDRIOS ETE ABC
ETE Insular de FlorianpolisAtende 150.000 habitantes - tipo lodo ativado
LODOS ATIVADOS: 5. Conceitos fundamentais Determinao da matria orgnica: DBO, DQO, COT,
protenas, carboidratos e lipdios; Determinao da biomassa: SS - Slidos Suspensos
(1 - 10-3m), SSV - Slidos Suspensos Volteis. Sedimentabilidade do lodo - Total de mL de lodo
sedimentados em 1 litro de amostra do tanque de aerao, disposta em proveta de 1L IVL - ndice volumtrico do lodo - Sedimentabilidade do
lodo/SS (mL/g).
Metabolismo celularCatabolismo Energia Matria orgnica no biodegradvel
Matria orgnica Anabolismo
Sntese celular
Nutrientes
METABOLISMO CELULAR Produo de Energia Oxidao de compostos orgnicos
Oxidao de compostos inorgnicos Consumo de Energia Sntese celular e crescimento Motilidade
Transporte ativoManuteno de processos vitais
Metabolismo celularFonte de carbono CO2 Carbono Orgnico Fotoautotrficos Fotoheterotrficos Quimioautotrficos Quimioheterotrficos (Compostos (Compostos inorgnicos) orgnicos)
Luz Solar Fonte de Oxidao de energia compostos orgnicos e inorgnicos
Nitrificao
Remoo de compostos orgnicos em estado solvel coloidal e particulado
LODOS ATIVADOS: 6. Microbiologia MICROFLORA: - Bactrias formadoras de flocos
(0,5-25micra) - Bactrias filamentosas Papel:
- Oxidao da matria orgnica; - Formao de flocos; - Oxidao da amnia; - Reteno do fsforo.
FLOCOSTanque de aerao
100x
100x
200x
1000x
Grupos metablicos de bactrias envolvidasDesignao Exemplos Bacillus, Pseudomonas, Micrococoos, Maraxella, vrias filamentosas, cianobactrias C/E/aceptor eltrons Orgnico/Oxidao aerbia/O2 Forma de crescimento Formadoras de flocos Filamentosas
Organotrficas
Achomobacter, Desnitrificantes Alcaligenes, Arthobacter, Pseudomonas Nitrificantes Nitrossomonas, Nitrobacter
Orgnico/Oxidao em condies anxicas/Nitrato
Formadoras de flocos Filamentosas
Inorgnico, Agregado Oxidao da amnia (colnias) em condies aerbias/ O2
Grupos metablicos de bactrias envolvidasDesignao
Exemplos
C/E/aceptor eltrons
Forma de crescimento
Acitobacter, Poli-P (OAPs) Pseudomonas, Moraxella
Orgnico/Polifosfat Agregado os e produtos orgnicos Filamentosas armazenados/ O2 Inorgnico/Oxida Filamentosas o aerbia/O2 Formadoras de flocos Orgnico/Aerbia/ O2 Formadoras de flocos
Oxidativa de enxofre
Beggiatoa, Triothrix, Thiobacillus
Redutoras de sulfato
Desulfovibrio, Desulfobacter
Crescimento Bacteriano
Etapas:
Fase de Aclimatao; Fase de Acelerao; Fase log ou exponencial;
Fase de desacelerao; Fase Estacionria; Fase de Declnio.
Crescimento BacterianoLog. Bact.
Desacelerao Exponencial Acelerao Aclimatao
Estacionria
Declnio
Tempo (h)
Formao dos Flocos
Macroestrutura - bactrias filamentosas formando o
esqueleto do floco conferindo sustentao. Microestrutura - bactrias no filamentosas produtoras
de exo-polmeros.
Floculao - Equilbrio entre macro e micro estruturas
associado ao metabolismo bacteriano.
LODOS ATIVADOS: 6. Microbiologia - cont. MICROFAUNA: - Protozorios (5 - 1000 micras)
- Micrometazorios - Fungos Papel:
- Remoo de bactrias; - Degradao da matria orgnica; - Contribuio na floculao; - Manuteno do equilbrio ecolgico; - Bioindicadores; - Reduo da produo de lodo.
Thuricolla sp Ciliado pedunculado 400x
Protozorios
Peranema sp zooflagelado 400x
Euglypha sp Tecameba 400x
Zooflagelados
- Holozicos e saprozicos - Parasitas ou de vida livreArcella sp Tecameba 400x
Amebas - Amebas tecadas e nuas
- Holozicos, fagotrficos e saprozicos - Parasitas ou de vida livre Ciliados - Fagotrficos e holozicosTrachelophylum sp Ciliado
- Livre natantes - Predadores de flocos Ameba nua - Fixos ou pedunculados
Micrometazorios
Heterotrficos obrigatrios Maioria composta por predadores Lenta taxa de crescimento Grupos presentes no lodo ativado: Rotferos Aneldeos
Nematides Tardgrados
LODOS ATIVADOS: 5. Conceitos fundamentais
Carga de DBO aplicada por volume
Relao A/M
Tempo de deteno hidrulico (horas)
Idade do lodo (dias)
FATORES OPERACIONAIS Tempo de deteno hidrulico TRH = V
Q Convencional: 6 a 8 horas
Aerao prolongada: 16 a 24 horas
FATORES OPERACIONAIS Relao A/M Relao A/M = DQO(mg/L)*Q(L/dia)
SSV(mg/L)*V(L) Aerao prolongada: 0,05 a 0,10kgDBO.kgSSV.dia-1
e 3.000 a 6.000 mg/L de SST; Convencional: 0,2 a 0,5kgDBO.kgSSV.dia-1 e 1.500 a
3.000 mg/L de SST;
FATORES OPERACIONAIS Idade do lodo Tempo mdio de permanncia da biomassa no
reator; 0c = V(L)*SSV
Vldesc.*SSVdesc. Convencional: entre 4 e 10 dias
Aerao prolongada: maior que 20 dias
FATORES OPERACIONAIS IVL IVL = SSd (mL)
SST (g/L) IVL ideal entre 80 e 120 mL/g
IVL > 150 = lodo intumecido IVL < 50 = microflocos
VANTAGENS DO SISTEMA Grande adaptao as transies hidrulicas e de carga; Elevada eficincia na remoo de matria orgnica e
nitrognio; Utilizao de menores reas para implatao; Boa capacidade de mineralizao do lodo; Flexidade operacional, permitindo diferentes objetivos
de qualidade; Possibilidade de uso do lodo na agricultura.
DESVANTAGENS DO SISTEMA Elevados custos de investimento,operao e
manuteno;
Necessidade de operao 24 h por dia; Alto consumo energtico (aerao, recirculao,
descarte e manuteno de equipamentos);
Emisses de rudos; Menor eficincia de remoo de elementos Grande produo de lodo.
conservativos (metais pesados, pesticidas...);