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Remoção de amônia em lagoas de estabilização – calibração do modelo de pano e Middlebrooks

Resumo

A remoção de amônia total (AMT) em lagoas de estabilização acontece basicamente através da sua fração volátil que, em condições adequadas de pH e temperatura, se desprende da massa líquida em direção a atmosfera. À medida que se eleva as taxas de pH, a fração volátil tende a aumentar a sua concentração e escapar para a atmosfera. A incidência de luz solar incentiva o crescimento de biomassa algal nas lagoas que, por sua vez, permitem um aumento de pH no meio líquido através do recolhimento da acidez carbônica nas suas atividades metabólicas. Logo, a remoção de amônia em lagoas de estabilização é influenciada a partir de variantes físico-químicos, como a temperatura e pH; biológicas, a partir de concentrações de clorofila a; e operacionais, como a área de exposição solar. Pano e Middlebrooks (1982) desenvolveram um modelo de remoção de AMT em lagoas facultativas, sendo posteriormente recalibrado por Soares et al. (1996) para atender as condições regionais brasileiras. Analisando tais modelos em lagoas de estabilização localizadas em Fortaleza, capital do Ceará, foram apresentadas ótimas correlações entre os valores observados e simulados de AMT para lagoas facultativas (R²=0,94). Já para lagoas de maturação, houve uma redução da correlação (R²=0,64) demonstrando menor aceitabilidade. Logo, propôs-se recalibrar os modelos originais de forma a apresentar maior aderência as lagoas de maturação. O modelo proposto apresentou correlação superior para as lagoas facultativas (R² = 0,99) e de maturação (R² = 0,92), demostrando melhor adequabilidade para as condições cearenses.

Introdução

Lagoas de estabilização são uma tecnologia bastante empregada no tratamento de esgotos domésticos. É particularmente interessante em região de clima quente e onde há disponibilidade de áreas a custo razoável. Possuem ainda, a vantagem de apresentarem baixo custo operacional.

As lagoas podem ser projetadas com diversas configurações. Assim, podem alcançar elevada remoção de matéria orgânica, patógenos e nitrogênio (N). Quanto a este nutriente, parte considerável da remoção pode ser atribuída à volatilização da amônia não ionizada (NH3).

Nas lagoas, durante a atividade fotossintética, as algas utilizam gás carbônico (CO2) presente na massa de forma que a acidez carbônica do meio é reduzida, acarretando elevação do pH. Isto favorece à produção de amônia livre sujeita ao desprendimento da massa líquida a partir da volatilização para a atmosfera (VON SPERLING, 2011).

Um dos modelos mais empregados para estimar a remoção de N na forma amoniacal é o de Pano e Middlebrooks (1982), sendo a representação geral dada pela equação abaixo.

(…)

Autores: Anderson Ruan Gomes de Almeida e Fernando José Araújo da Silva.

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