TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIASRespiração Aeróbia e Anaeróbia

TRATAMENTO SECUNDÁRIO - BIOLÓGICO

Objetiva, principalmente, a remoção de matéria orgânica e eventualmente nutrientes (nitrogênio e fósforo);

A estabilização (decomposição) da matéria orgânica pode ser feita por bactérias aeróbias e/ou anaeróbias. 

RESPIRAÇÃO AERÓBIA

A transformação de glicose em gás carbônico e água depende da presença de oxigênio:

C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O + 673 Kcal

PRINCÍPIOS DA AERAÇÃO A aeração é uma operação unitária de fundamental

importância no tratamento de esgotos;

Em vários sistemas existe a necessidade de acelerar o processo natural, de forma que o fornecimento de oxigênio possa se dar em uma taxa mais elevada, equivalente à taxa do seu consumo pelas bactérias;

Os sistemas de aeração deve disponibilizar oxigênio suficiente para a necessidade dos microrganismos aeróbios e provocar agitação e homogeneidade suficiente para que ocorra uma mistura completa.

EXEMPLOS DE PROCESSOS AERÓBIOS Lodos Ativados: Este processo se baseia no tratamento

biológico aeróbio por meio de flocos microbianos em suspensão no efluente em tratamento. Requer um período de detenção de quinze a quarenta horas, com uma importante incorporação de oxigênio no reator.

Lagoas Aeradas: É uma variante do processo de lodos ativados, porém não há recirculação do lodo. Nos meses quentes o processo anaeróbio é incrementado no fundo da lagoa, o que pode trazer problemas como odores e perda de eficiência. Por esta razão, é muito importante o desempenho das lagoas e as características dos aeradores.

Lagoas de Estabilização: Não possuem equipamentos. Estas dependem de aeração natural (superficial) e da fotossíntese como fonte de oxigênio.

RESPIRAÇÃO ANAERÓBIA Acontece na ausência de oxigênio,

transformando a glicose em gás carbônico e álcool ou ácidos orgânicos:

C6H12O6 2 CO2 + 2C2H3OH + 34,4 Kcal

OBS: A denominação de fermentação para a respiração anaeróbia nem sempre é muito aceita, visto que muitas vezes este processo se realiza com a respiração aeróbia.

ETAPAS DA DIGESTÃO ANAERÓBIA

EXEMPLOS DE PROCESSOS ANAERÓBIOS Lagoas Anaeróbicas: São utilizadas com o objetivo

de uma redução acentuada da matéria orgânica. Em geral ocupam pouco espaço em função de sua alta profundidade (4 a 6 m). Como sub-produto temos a exalação de maus odores devido ao processo de fermentação ácida (metanização).

Reatores Anaeróbicos: São construídos tanques com controle da produção do metano e todos os seus dispositivos de segurança. Tem a vantagem de disponibilizar o uso do metano. Devem ser seguidos de tratamento complementar, pois sua eficiência em média não ultrapassa 60% na remoção de carga orgânica.

(Ex: Reator UASB)

CONSEQÜÊNCIA DA RESPIRAÇÃO PARA O AMBIENTE AQUÁTICO:

Os processos oxidativos podem causar forte depressão na curva de oxigênio de um rio;

A disposição de M.O. em excesso no meio está diretamente ligado ao consumo de O2;

A presença de M.O. no meio aquático é o aumento da concentração de CO2, e a conseqüente diminuição do pH.

COMPARAÇÃO ENTRE A RESPIRAÇÃO AERÓBIA E ANAERÓBIA

O calor liberado na equação do processo anaeróbio é cerca de 5% da energia liberada em aerobiose;

É muito mais econômico buscar a energia vital em processos aeróbios;

A multiplicação celular será muito mais abundante em aerobiose, portanto, o processo de degradação, será muito mais rápido.

COMPARAÇÃO ENTRE A RESPIRAÇÃO AERÓBIA E ANAERÓBIA

Aeróbio: CATABOLISMO: 33% ANABOLISMO: 67%

A incorporação celular ocorre em uma taxa maior que a estabilização do material orgânico;

Tem maior eficiência, por ter maior concentração de bactérias;

Produz mais lodo, pelo decaimento bacteriano ser proporcional ao seu crescimento;

O lodo formado é instável.

Anaeróbio: CATABOLISMO: 97%  ANABOLISMO: 3%

 O crescimento bacteriano é extremamente lento;

Há muita comida e menor concentração bacteriana, portanto, sua eficiência é reduzida;

Produz menos lodo, e seu lodo já é estável;

Há produção de energia útil na forma de metano.

Metabolismo Bacteriano