Resumo
Os reatores anaeróbios modernos, com destaque para o UASB, em regiões de clima quente, possibilitam a remoção de grande parte do material orgânico (MO) do esgoto a baixo custo. Contudo, os efluentes desses reatores frequentemente necessitam de pós-tratamento para remoção complementar do MO, o que tem sido obtido com sucesso, p.ex., em sistemas de lodo ativado (LA). Neste caso, contudo, podem ocorrer mudanças na cinética de degradação, em comparação com os sistemas de LA clássicos, uma vez que o MO disponível no efluente do reator anaeróbio é geralmente menos assimilável pelas bactérias heterotróficas que o do esgoto bruto. Assim, o objetivo deste estudo foi determinar os parâmetros cinéticos do lodo heterotrófico proveniente de um sistema de lodo ativado empregado no pós-tratamento de reatores UASB. Uma série de testes foi realizada para a determinação dos parâmetros cinéticos: Taxa de Consumo de Oxigênio Específica (TCOesp), constante de utilização do substrato (Kms) e constante específica máxima de crescimento (μm), utilizando a respirometria para estas determinações. Além disso, também foram calculadas as frações de material orgânico consumidas para o catabolismo e anabolismo. Os parâmetros mostraram-se diferentes dos especificados na literatura para a configuração da estação de tratamento de efluentes em estudo, sendo próximos aos valores encontrados para sistemas de lodo ativado não precedidas de unidade anaeróbia.
Introdução
Os sistemas de lodo ativado são amplamente utilizados, em nível mundial, para o tratamento de despejos domésticos e industriais, quando existe a necessidade de elevada qualidade no efluente tratado. Basicamente, são constituídos por um reator aeróbio (tanque de aeração) seguido de um decantador secundário. No tanque de aeração ocorre a degradação da matéria orgânica por bactérias aeróbias, podendo haver, em determinadas condições e com arranjo conveniente, a remoção da matéria nitrogenada e do fósforo. Nesta unidade, a biomassa microbiana utiliza substratos orgânicos para se desenvolver, permanecendo dispersa no reator.
A biomassa dos sistemas de lodo ativado é composta por bactérias heterotróficas (responsáveis pela oxidação da matéria orgânica) e bactérias autotróficas (responsáveis pela nitrificação). O metabolismo desses grupos de bactérias é avaliado através de constantes cinéticas, sendo imprescindível o conhecimento do valor numérico destas quando se deseja elaborar projetos racionais ou otimizar estações existentes de sistemas de lodo ativado, onde ocorra remoção de material orgânico e nitrogenado (VAN HAANDEL E MARAIS, 1999).
Dentre as técnicas utilizadas para avaliar a cinética das reações e verificar o comportamento metabólico das espécies de microrganismos presentes na biomassa, destaca-se a respirometria. Essa ferramenta proporciona velocidade na resposta dos dados e flexibilidade de aplicação na determinação da Taxa de Consumo de Oxigênio (TCO), estabelecendo as taxas das reações.
A introdução de reator UASB antecedendo o sistema de lodos ativados, prática cada vez mais comum nos projetos mais recentes de estações de tratamento de esgoto, influencia a cinética de degradação da matéria orgânica. A diferença consiste no fato do efluente proveniente de sistemas anaeróbios ser menos assimilável quando comparado ao esgoto bruto, consequentemente havendo alterações nas constantes cinéticas empregadas no dimensionamento e no monitoramento do sistema. Dessa forma, este trabalho tem como principal objetivo avaliar os parâmetros que regem a cinética de utilização da matéria orgânica por biomassa heterotrófica de um sistema de lodo ativado precedido de reator UASB.
Autores: Jéssica Ysabelly Torres Alves; Fernanda Jucá de Medeiros Araújo; Carolina Tavares Paula e Hélio Rodrigues dos Santos.
