Com as regulamentações para tratamento de efluentes cada vez mais restritivas, os responsáveis pelas estações de tratamento não podem se dar ao luxo de cometer erros dispendiosos. Devem considerar cuidadosamente em qual tecnologia de tratamento biológico investir. Diversas dessas soluções – tratamento por crescimento em suspensão, biorreatores de membrana e várias configurações de biorreatores de leito móvel com biofilme – apresentam limitações, que podem se tornar evidentes somente após o financiamento, a construção e a operação do sistema.
Aqui estão algumas armadilhas a que você deve ficar atento:
Tratamento de águas residuais com crescimento em suspensão
A tecnologia de tratamento com lodo ativado de crescimento em suspensão é a forma mais comum de tratamento biológico de águas residuais em uso atualmente. Nessa abordagem, as águas residuais e os microrganismos são completamente misturados, resultando na formação de flocos biológicos que se depositam no fundo, criando o lodo ativado. Uma porção do lodo é retornada ao afluente do processo de tratamento para reter a quantidade adequada de microrganismos necessária para realizar o tratamento.
Os sistemas de tratamento biológico com crescimento em suspensão apresentam diversas desvantagens significativas:
- Incapacidade de lidar com características altamente variáveis do fluxo de resíduos (vazão e/ou cargas). Volumes maiores que a vazão de projeto podem resultar na remoção de microrganismos do sistema. À medida que a carga aumenta ou diminui, o ajuste aos níveis mais altos ou mais baixos de microrganismos requer tempo. Dependendo da intensidade do aumento ou da diminuição, podem ocorrer redução da eficiência e potenciais problemas de sedimentação.
- A produção de lodo em sistemas de crescimento em suspensão gera significativamente mais lodo do que um sistema de biofilme bem projetado, o que aumenta os custos operacionais de manuseio, armazenamento e descarte.
- Esses sistemas podem exigir energia adicional, supervisão operacional e manutenção para produzir a qualidade de efluentes desejada.
- Os parâmetros do processo devem ser bem controlados para garantir resultados confiáveis.
Tratamento de águas residuais por biorreator de membrana (MBR)
A tecnologia de biorreator de membrana (MBR) combina um processo de lodo ativado em suspensão com filtração por membrana. Ela utiliza membranas microporosas para separar sólidos e líquidos em vez de clarificadores secundários.
Os sistemas de tratamento com biorreatores de membrana apresentam diversos desafios operacionais:
- Limitações de aeração: Devido às altas concentrações de sólidos suspensos no licor misto, a demanda de oxigênio da biomassa pode ser muito alta. Ao mesmo tempo, a massa de lodo espessa e de alta viscosidade pode dificultar a transferência de oxigênio.
- Para reduzir ou prevenir a incrustação da membrana devido às interações entre o licor misto e as membranas, é necessário o uso de ar comprimido. O processo de limpeza é um requisito de rotina para otimizar o desempenho.
- Os sistemas MBR tendem a ter custos de capital e operacionais mais elevados devido à necessidade de limpeza e substituição frequentes da membrana. A lavagem com ar também é necessária para controlar o crescimento bacteriano na membrana.
Reatores de biofilme de leito móvel (MBBR)
O processo de biorreator de leito móvel utiliza suportes de mídia flutuantes dentro dos tanques de aeração e anóxicos. Os microrganismos na superfície desses "suportes" consomem resíduos orgânicos. A mídia proporciona uma área de superfície aumentada para que os microrganismos biológicos se fixem e cresçam.
Os sistemas MBBR apresentam diversas deficiências significativas:
- Uma combinação de crescimento suspenso e tecnologia de filme fixo. O controle dos sistemas exige operadores altamente qualificados e um projeto sólido para evitar perdas de mídia.
- O consumo de energia é normalmente maior para manter os veículos em suspensão, bem como para controlar os custos de operação e manutenção.
- Os suportes de película fixa tendem a se desprender dos sistemas com o tempo, mesmo quando vários tipos de sistemas de filtragem são instalados.
Sistemas de biofilme fixo
Uma opção de tratamento que vem ganhando popularidade e que não apresenta essas desvantagens é o processo de crescimento em meio fixo estacionário. Nesse método de tratamento, o meio de cultura é utilizado para cultivar e manter populações de microrganismos, criando um biofilme.
A Aquarius Technologies, LLC (Aquarius) oferece o Sistema de Biofilme Multiestágios Nebula® . Ele utiliza um processo patenteado de fluxo contínuo com múltiplos estágios para tratar biologicamente as águas residuais de forma progressiva. Cada tratamento utiliza meios de biofilme estacionários e cria um ambiente único para o crescimento de diferentes populações microbianas. Estágios sucessivos de meios de biofilme criam condições de vida microbiana e fontes de alimento distintas dentro do processo, resultando em uma cadeia alimentar altamente eficaz.
Os sistemas de biofilme fixo apresentam uma pequena desvantagem:
- Eles podem exigir área de terreno adicional.
Mas os benefícios dos sistemas de biofilme fixo superam essas pequenas desvantagens:
- De todos os tipos de tecnologia biológica para tratamento de águas residuais, o sistema biológico de crescimento aderido apresenta o menor custo de propriedade na aplicação correta.
- O sistema de biofilme multiestágio Nebula produz até 80% menos lodo do que os sistemas de crescimento em suspensão quando projetado para minimização de lodo, resultando em grandes economias nos custos de manuseio, armazenamento e descarte de lodo.
- O processo não possui partes móveis e, portanto, requer pouca manutenção.
- Os suportes com meio de cultura para biofilme são mantidos no local durante o procedimento de limpeza com ar, e estima-se que o meio dure décadas.
- As únicas peças de reposição estão associadas aos elementos difusores do sistema de aeração difusa, que normalmente são substituídos a cada sete a dez anos.
Saiba mais: Veja o Sistema de Biofilme Multiestágios Nebula em ação, confira a galeria de projetos.
