Anaeróbico, anóxico e aeróbico

Compreender os microrganismos nesses três ambientes é meio caminho andado para o sucesso no seu processo de tratamento de águas residuais!

No mundo microscópico do tratamento de águas residuais, os microrganismos são como uma-"força especial" bem treinada, cada um desempenhando suas funções em ambientes diferentes. Hoje, discutiremos os microrganismos em ambientes anaeróbicos, anóxicos e aeróbicos.

Ponto Crítico de Oxigênio Dissolvido (DO)
Ambiente Anaeróbico: DO < 0,2 mg/L
Ambiente anóxico: DO=0.2-0.5 mg/L
Ambiente Aeróbico: OD > 2,0 mg/L
Bacia Hidrográfica do Potencial de Redução-de Oxidação (ORP)
Ambiente Anaeróbico: ORP < -100 mV
Ambiente Anóxico: ORP=-100 a -50 mV
Ambiente Aeróbico: ORP > +50 mV

Força Principal: Bactérias Aeróbicas
Espécies bacterianas representativas:

Zooglia: a “espinha dorsal” do lodo ativado
Pseudomonas: Especialistas em Degradação de Matéria Orgânica
Bactérias Nitrificantes: Especialistas em Oxidação de Nitrogênio Amoniacal
Modo de trabalho: respiração aeróbica
Eficiência na produção de energia:

Matéria Orgânica + O₂ → CO₂ + H₂O + Grandes quantidades de energia
Características:

Taxa metabólica rápida e alta eficiência
Produtos limpos e inodoros
Requer amplo suprimento de oxigênio
Recursos de identificação microscópica
Flóculos compactos
Bellworms ativos e vermes isoramificados
A lama é amarela-marrom

Forças Especiais: Bactérias Facultativas
Membros principais:

Bactérias desnitrificantes: "conversores" de nitrato
Certos Bacilos: Especialistas em Adaptação Ambiental
Modo de trabalho: respiração anaeróbica
Fonte de energia única:

Matéria orgânica + NO₃⁻ → N₂↑ + CO₂ + Energia
Pontos-chave técnicos:

Usando nitrato para substituir o oxigênio
Conclua a etapa principal de desnitrificação
Requer uma fonte adequada de carbono
Pontos de controle operacional: Controle rigorosamente o OD em 0,2-0,5 mg/L
Garantir o fornecimento adequado de nitrato
Mantenha uma proporção adequada de carbono-nitrogênio (geralmente 4-6:1)

Equipe Profissional: Bactérias Anaeróbicas
Três "linhas de produção" claramente definidas:

Bactérias hidrolíticas e acidificantes

Quebra de macromoléculas em pequenas moléculas
por exemplo, bactérias celulolíticas

Bactérias-produtoras de hidrogênio e acetogênicas

Processamento adicional de pequenas moléculas
por exemplo, Syntrophomonas

Metanógenos

Finalmente, o metano é produzido
por exemplo, Metanosarcina
Modo de Geração de Energia: Fermentação
Processo de conversão-em várias etapas:

Matéria orgânica complexa → Matéria orgânica simples → CH₄ + CO₂ + Energia
Características:

Baixa eficiência de produção de energia
Gera gases combustíveis
Requer condições anaeróbicas estritas
Principais controles de processo
Ambiente anaeróbico absoluto (ORP < -300 mV)
Temperatura adequada (35-37 graus em temperatura mesoporosa)
Faixa de pH adequada (6,5-7,5)

Coordenação perfeita no processo A²O
Phosphorus release in the anaerobic stage -->Remoção de nitrogênio na fase anóxica
->Nitrificação e absorção de fósforo na fase aeróbia
Microbiano “passando o bastão” em cada etapa
Estágio anaeróbico: bactérias que acumulam-fosfato liberam fosfato, DO < 0,2 mg/L
Estágio anóxico: bactérias desnitrificantes removem nitrato, DO=0.2-0.5 mg/L
Estágio aeróbico: bactérias nitrificantes e bactérias acumuladoras de fosfato trabalham juntas, DO=2-4 mg/L

Anormalidades do sistema aeróbico
Sintomas:

Crescimento excessivo de bactérias filamentosas
Aumento de lama
Efluente turvo
Contramedidas:

Ajuste a concentração de DO para 2-4 mg/L
Controle a carga orgânica
Otimizar a idade do lodo (5-15 dias)

Anormalidades do sistema anaeróbico
Sintomas:

Volatile acid accumulation (>500mg/L)
Queda rápida do pH (<6.2)
Diminuição da produção de gás
Contramedidas:

Ajustar a ingestão de água
Suplementar alcalinidade (manter pH 6,5-7,5)
Temperatura de controle (35±2 graus)

Otimizando o ambiente aeróbico
Manter DO em 2-4 mg/L
Garantir um tempo de aeração adequado (4-8 horas)
Controlando a concentração apropriada de lodo (2.000-4.000 mg/L)
Controlando o ambiente anóxico
Prevenir estritamente o cruzamento de oxigênio e gás (DO < 0,5 mg/L)
Garantir fonte de carbono suficiente (C/N=4-6)
Otimizar a taxa de refluxo (100-200%)
Manter ambiente anaeróbico
Medidas rigorosas de vedação (ORP < -300 mV)
Controle de temperatura estável (35 ± 1 grau)
Aumente lentamente a carga (0,5-1,5 kg DQO/m³·d)

Lodo ativado aeróbico
Sinais saudáveis: fungos de sino ativos, flóculos densos
Sinais anormais: Excesso de fungos filamentosos, ausência de protozoários
Lodo granular anaeróbico
Características de qualidade: Grânulos completos, com limites claros (1-3mm)
Sintomas do problema: Partículas quebradas, sobrenadante turvo

Resumo: Pontos-chave do manejo microbiano
Ambiente em primeiro lugar: controle rigorosamente os principais parâmetros, como DO e ORP
Melhoria da Sinergia: Aproveite os efeitos sinérgicos de vários microorganismos
Progresso Gradual: O cultivo microbiano requer paciência (15-30 dias)
Controle Preciso: Ajuste os parâmetros do processo com base no desempenho microbiano
Prevenção em primeiro lugar: estabelecer um sistema abrangente de monitorização e alerta precoce
Os microrganismos são nossos “funcionários” mais valiosos. Compreender os seus hábitos e necessidades é crucial para o funcionamento eficiente e estável dos sistemas de tratamento de águas residuais! Ao controlar com precisão os ambientes anaeróbicos, anóxicos e aeróbicos, podemos liberar totalmente o potencial dos microrganismos.