O lodo ativado é uma mistura floculenta formada por numerosos microrganismos. Águas residuais e lodo são completamente misturados e em contato. Os microrganismos consomem matéria orgânica da água e depois separam o lodo da água. O lodo é então devolvido ao sistema para processamento posterior.
O processo é dividido em: reação de aeração, separação de lodo-de água, retorno de lodo e descarga do excesso de lodo.
1. Tanque de aeração: As águas residuais entram no tanque de aeração, onde o ar é introduzido para aeração.
A agitação garante uma mistura completa das águas residuais e do lodo ativado; o oxigênio é fornecido aos microrganismos; bactérias aeróbicas consomem DQO e matéria orgânica; bactérias nitrificantes convertem nitrogênio amoniacal em nitrogênio nitrato.
Visualmente, os flocos são marrom-amarelados, floculentos e possuem boas propriedades de sedimentação.
2. Tanque de decantação secundário - Lodo-Separação de água: O licor misturado flui por gravidade para o tanque de decantação secundário, e a aeração e a agitação são interrompidas. Os flocos de lodo ativado assentam para baixo por gravidade. A camada superior transparente é o efluente tratado, que pode ser descarregado ou posteriormente tratado.
3. Retorno de Lodo: A maior parte do lodo sedimentado é bombeada de volta para a extremidade frontal do tanque de aeração usando uma bomba de retorno. Função: O reabastecimento contínuo do tanque de aeração com microorganismos garante uma concentração bacteriana estável, permitindo que o sistema opere continuamente. Sem refluxo, os microrganismos são constantemente eliminados pelo fluxo de água, causando o colapso rápido do sistema.
4. Descarga excessiva de lamas: Os microrganismos consomem águas residuais e multiplicam-se, originando uma quantidade crescente de lamas. O excesso de lodo deverá ser descarregado periodicamente; esse excesso de lodo é denominado lodo excedente e é enviado para equipamentos de desidratação de lodo para tratamento.
Pouca descarga: A concentração de lodo é muito alta, causando facilmente a formação de lodo e lodo flutuante.
Muita descarga: A concentração de lodo é muito baixa, resultando em microorganismos insuficientes e tratamento inadequado.
Processo Completo: Aeração → Sedimentação secundária → Retorno de lodo → Descarga de excesso → Remoção de nitrogênio e fósforo
1. Estágio anóxico (sem oxigênio): As bactérias desnitrificantes convertem o nitrogênio nitrato em gás nitrogênio, que escapa, conseguindo a remoção total do nitrogênio.
2. Estágio anaeróbico (sem oxigênio): Sem oxigênio, sem nitrato de nitrogênio: bactérias acumuladoras de polifosfato liberam fósforo.
3. Aeração aeróbica: bactérias-acumuladoras de polifosfato absorvem agressivamente o fósforo; finalmente, o fósforo é retirado do sistema pela descarga do excesso de lodo.
Anomalias comuns e sua compreensão:
Aglomeração de lodo: O crescimento excessivo de bactérias filamentosas leva à má sedimentação do lodo e à flutuação do lodo no tanque de decantação secundário.
Envenenamento por lodo: Substâncias tóxicas no afluente causam morte microbiana em massa, resultando na falha do tratamento.
Oxigênio dissolvido excessivamente alto: O próprio lodo é oxidado, levando à diminuição do volume do lodo; O oxigênio dissolvido (OD) excessivamente baixo impede que os microrganismos consumam nutrientes suficientes, resultando em níveis insuficientes de DQO e nitrogênio amoniacal.