Resumo
O presente estudo teve por objetivo avaliar a partida de um reator em batelada sequencial de lodo granular aeróbio em escala piloto, alimentado com esgoto doméstico, com vistas a acompanhar o processo de granulação. Observou-se durante a fase de aclimatação o progressivo aumento tanto no tamanho como na quantidade de grânulos. Com a imposição das condições operacionais finais obteve-se regime estável de funcionamento, com o conteúdo do reator ocupado por uma biomassa mista formada em menor escala por flocos biológicos e na sua maioria por grânulos aeróbios, perfazendo uma distribuição volumétrica relativamente homogênea com partículas variando de 0,1 a 1,0 mm. Nessa condição observou-se, além de uma remoção de matéria orgânica superior a 90% em termos de DQO, a ocorrência de NDS gerando uma conversão de amônia em torno de 80% e a remoção de cerca de 60% para fósforo.
Introdução
Grânulos biológicos aeróbios podem ser definidos como agregados microbianos que não coagulam sob baixa tensão hidrodinâmica e que apresentam velocidade de sedimentação significativamente maior que flocos biológicos. Em geral, apresentam forma esférica, cujo diâmetro pode variar de 0,2 a 6,0 mm (DE KREUK et al., 2005). Em linhas gerais, a granulação aeróbia consiste em um processo gradual envolvendo a transformação de lodo ativado floculento em agregados compactos (TAY et al., 2001). Experimentalmente, isso pode ser conduzido através da imposição de tempos de sedimentação cada vez mais curtos, de forma que alguns flocos consigam manter-se no interior do reator dando continuidade à sua transformação em grânulos, enquanto que outros serão lavados juntamente com o efluente (DE KREUK et al., 2007). O processo de granulação aeróbia é afetado por uma série de parâmetros operacionais, tais como tempo de sedimentação, composição do substrato, carga orgânica, oxigênio dissolvido, troca volumétrica, tensão hidrodinâmica e configuração do reator (BINDHU e MADHU, 2014; KONG et al., 2009; ZHU et al., 2013).
Dentre as características físicas observadas no lodo granular aeróbio, sua velocidade de sedimentação é um importante parâmetro por relacionar-se diretamente com a capacidade de retenção de biomassa e separação sólido-líquido no reator. A literatura pertinente relata velocidades da ordem de 18 a 90 m/h (GAO et al., 2011; KONG et al., 2009; QIN et al., 2004). Inerente a essa habilidade, tem-se no índice volumétrico do lodo (IVL) valores inferiores aos obtidos para biomassa floculenta, onde os resultados de IVL30, IVL10 e IVL5 são significativamente próximos, oriundos da rápida sedimentação do lodo (DE KREUK et al., 2007). Ainda nessa perspectiva, de acordo com diversos autores, o processo de granulação pode ser considerado completo quando a relação IVL30/IVL10 encontra-se em torno de 90% (DE KREUK et al., 2007; LIU, Yong Qiang e TAY, 2007; SCHWARZENBECK et al., 2004).
Para se atingir esse status de granulação, segundo alguns autores (LIU, Yu et al., 2005; MIAO et al., 2011), o tempo de sedimentação atua como a principal pressão seletiva hidráulica na comunidade microbiana, de modo que os tempos de sedimentação curtos selecionam os aglomerados bacterianos mais densos e compactos, permitindo que os demais sejam “lavados” do reator.
Nesse sentido, o objetivo desse estudo foi investigar o processo de granulação na operação de um Reator em Batelada Sequencial de Grânulos Aeróbios (RBSGA), bem como nas possíveis implicações no comportamento e eficiência do processo.
Autores: Fabio Campos; Natália Rodrigues Guimarães; Marcel Zanetti Sandoval; Rodrigo de Freitas Bueno e Matheus Ribeiro Augusto.
