De Acqua Expert – Em 20 de Dezembro de 2024
INTRODUÇÃO
No tratamento de esgoto sanitário e industrial, o sistema de Lodos Ativados é reconhecido por sua alta eficiência. No entanto, a operação desse sistema é complexa devido à diversidade de microrganismos presentes, principalmente bactérias aeróbicas especializadas na remoção de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal. A eficácia desse processo está diretamente ligada à saúde desses microrganismos, sendo a toxicidade um dos principais fatores que podem comprometer seu bem-estar.
Mas você sabe o que é toxicidade?
Toxicidade é o efeito tóxico que uma substância pode ter sobre os organismos (COSTA, 2008). Um ambiente tóxico pode resultar em morte dos organismos, redução da atividade metabólica (o que resulta na diminuição da eficiência da remoção de nitrogênio amoniacal e de DBO), bioacumulação, problemas na reprodução e alterações fisiológicas (COSTA, 2008).
No Brasil, os ensaios de toxicidade em efluentes tratados são uma exigência da legislação (CONAMA 430 – ART 18) (BRAGA, 2012) o que define obrigatoriedade do tratamento do efluente antes de ser lançado nos corpos receptores. O teste de toxicidade é utilizado amplamente para avaliar potenciais impactos dos efluentes de uma ETE, garantindo que estejam dentro de padrões de segurança antes do descarte (ISSA, 2019).
Estes ensaios são habitualmente feitos utilizando organismos aquáticos como microcrustáceos e peixes (MAGALHÃES, 2008). Mas, quando falamos de tratamento biológico, o ideal é medir a toxicidade sobre as bactérias do próprio lodo ativado.
Mas como podemos utilizar as próprias bactérias do lodo ativado como organismos-testes?Através da respirometria.
A respirometria é um método eficiente para monitorar as concentrações de oxigênio e detectar a toxicidade (REZENDE, 2014), sendo caracterizado por sua rapidez, praticidade e capacidade de fornecer dados concretos sobre a respiração da biomassa em curtos períodos.
Basicamente, a respirometria mede a velocidade da taxa de consumo de oxigênio (OUR) pelas bactérias do tanque de aeração, através da fórmula OUR = ΔOD/Δt
Também é possível medir o SOUR, que á a taxa de consumo específica de oxigênio, através da fórmula: SOUR = OUR/SSV. Já a avaliação dos resultados pode ser feita através da Tabela 1.
Tabela 1 – Avaliação dos resultados do teste OUR/SOUR.
| TIPO DE PROCESSO | IDADE DO LODO (dias) | F/M (kgDBOkg/SSV.d) | SOUR (mg O2/gSSV.h) | SSV (g/L) |
| Convencional | 5 – 15 | 0,2 – 0,4 | 8 – 18 | 1,5 – 3 |
| Mistura completa | 5 – 15 | 0,2 – 0,6 | 8 – 20 | 3 – 5 |
| Alimentação escalonada | 5 – 15 | 0,2 – 0,4 | 8 – 18 | 2 – 3,5 |
| Aeração prolongada | 20 – 30 | 0,05 – 0,1 | 1 – 12 | 3 – 6 |
| Duplo estágio (2º etapa) | 5 – 15 | 0,2 – 0,6 | 8 – 20 | 1,5 – 3 |
| Valores de oxidação | 5 – 15 | 0,2 – 0,4 | 3 – 12 | 3 – 6 |
Se o resultado de SOUR estiver abaixo desses limites dessa tabela há uma indicação de toxicidade influenciando na saúde dos microrganismos e se o resultado for registrado acima desses limites então houve uma sobrecarga orgânica.
Mas se você está em busca de um resultado mais direto, por meio da respirometria também é possível calcular a toxicidade utilizando a fórmula abaixo:
Inh (%) = 100 * (1 – Rs.max [F+S] / Rs.max [M])
Pela nossa experiência valores de inibição acima de 60% pode reduzir drasticamente a eficiência do sistema de lodos ativados.
De acordo com Andreottola et al (2005), os primeiros a dominarem a técnica de respirometria foram Jenkins, 1960, e Montgomery, 1967, através de seus próprios estudos experimentais. Apesar de terem descoberto uma técnica inovadora para a ciência, a Acqua Expert pesquisou incansavelmente uma forma de utilizar estes ensaios de forma prática, segura e eficaz, até que encontrou os respirômetros SN6 e SN8 e atualmente é representante exclusiva destes equipamentos na América Latina.
Como funcionam os respirômetros da Acqua Expert?
São equipamentos que conseguem fazer a respirometria de forma mais automatizada e até mesmo online, incorporando alguns algorítimos.
Sendo assim, temos duas linhas:
SN6 – respirômetro portátil/de bancada, que realiza os testes OUR/SOUR, toxicidade, DQObiodegradável, taxa de nitrificação e taxa de desnitrificação (Figura 1). Todos de forma prática, rápida e confiável gerando gráficos em tempo real através de seu exclusivo aplicativo, que é fornecido junto com o equipamento.
Figura 1 – Respirômetro portátil/bancada SN6.
SN8 – respirômetro online. Este equipamento também realiza os testes OUR/SOUR, toxicidade, DQO biodegradável, taxa de nitrificação e taxa de desnitrificação (Figura 2). Porém, este conta com dois algoritmos essenciais no processo da sua ETE, são eles: o SICAIR e SICTOX.
Figura 2 – Respirômetro online SN8.
O SICAIR está relacionado ao controle da aeração monitorando o gasto de energia e mandando para o tanque exatamente a quantidade necessária em cada momento.
Observe o gráfico abaixo (Figura 3). Ele mostra uma ETE cujo sistema de controle de OD era feito por sonda de oxigênio e depois migrou para o controle pelo respirômetro SN8. Note que quando a planta era monitorada apenas por sonda de OD o consumo de ar dos sopradores era muito elevado e com muitos picos e vales e depois que passou a ser monitorado pelo respirômetro através de seu algoritmo SICAIR, essa variação reduziu drasticamente, deixando o consumo de ar muito mais estavel. Isso pode significar uma redução com a conta de energia elétrica de 14% até 60%.
Figura 3 – Minutos de aeração total dos sopradores de ar.
Já o SICTOX controla a entrada de efluentes tóxicos no tanque de aeração.
Estação de tratamento de esgoto doméstico com aporte de efluentes industriais.
Sempre que o respirômetro SN8 detectar a entrada de efluentes com inibição acima de 60% a bomba de by-pass é acionada e desvia esse efluente tóxico para uma lagoa de emergência, evitando o decaimento da eficiência da planta, como pode ser observado na Figura 4.
Figura 2: Medição de toxicidade no equipamento SN8.
CONCLUSÕES
A respirometria é uma técnica que mede a taxa de consumo de oxigênio (OUR) pelas bactérias, permitindo a detecção rápida de toxicidade e fornecendo dados concretos sobre a respiração da biomassa. Essa técnica é essencial para manter a saúde dos microrganismos e, consequentemente, a eficiência do tratamento de efluentes.
A Acqua Expert, com suas soluções tecnológicas avançadas, tem se destacado na otimização do tratamento de efluentes por meio de sistemas de Lodos Ativados. O uso de respirômetros como o SN6 e SN8 não só garante uma operação mais eficiente e econômica, como também assegura que os efluentes tratados estejam dentro dos padrões de segurança ambiental. A inovação contínua e a aplicação de técnicas como a respirometria são fundamentais para enfrentar os desafios do tratamento de esgoto, garantindo a sustentabilidade e a proteção dos recursos hídricos.
Referências Bibliográficas
Andreottola, G., Oliveira, E.L., Foladori, P., Dallago, L., Peterlini, R., Cadonna, M. – MÉTODO RESPIROMÉTRICO PARA O MONITORAMENTO DE PROCESSOS BIOLÓGICOS – Artigo Técnico, Engenharia Sanitária e Ambiental, vol. 10 – nº 1, págs: 14 -23/2005
BRAGA, Ana Claudia Delgado Bastos. Avaliação da qualidade da água do Rio Anhanduí no trecho de lançamento de esgoto tratado com ensaiono córrego Anhanduí em Campo Grande/MS, por meio de ensaio de toxicidade aguda por meio da espécie bioindicadora Daphnia similis. 2012.
COSTA, Carla Regina et al. A toxicidade em ambientes aquáticos: discussão e métodos de avaliação. Química nova, v. 31, p. 1820-1830, 2008.
COSTA, Alyne Moraes; CAMPOS, Juacyara Carbonelli. Avaliação da toxicidade da salinidade na nitrificação biológica de efluentes utilizando a técnica de respirometria. Revista Ambiente & Água, v. 10, p. 554-564, 2015.
ISSA, Carina Graminha. Testes ecotoxicológicos para avaliação do potencial impacto ambiental em corpos receptores por efluente de Estação de Tratamento de Esgoto. 2019. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo.
MAGALHÃES, Danielly de Paiva et al. A ecotoxicologia como ferramenta no biomonitoramento de ecossistemas aquáticos. 2008.
REZENDE, Carolina Lucena. Utilização da técnica respirométrica para a avaliação do desempenho de sistemas de lodos ativados aplicados ao tratamento de efluentes. 2014.
