I. Produção de Lodo por Microrganismos em Tanques de Aeração
As águas residuais são ricas em proteínas animais, sangue, gordura, aminoácidos e uréia, fornecendo uma excelente fonte de nutrientes para bactérias heterotróficas. O lodo se origina dos efeitos combinados de duas principais atividades da vida microbiana:
1. Síntese e Metabolismo: A Principal Produção de Lodo Após a aeração e oxigenação, as bactérias floculentas consomem a matéria orgânica da água, dividindo-a em dois usos:
① Uma porção é oxidada e decomposta em CO₂, água e amônia para fornecer energia para a sobrevivência;
② Os nutrientes restantes são usados para sintetizar novas células bacterianas. Os microrganismos dividem-se e reproduzem-se continuamente, levando a um aumento sustentado na quantidade total de lamas. Águas residuais com alta DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) têm uma taxa de produção de lodo muito superior à do esgoto doméstico. O coeficiente de taxa de produção normal Y≈0,6~0,7 kg de lodo seco/kg de remoção de DBO, o que significa que para cada 1 kg de matéria orgânica bioquímica degradada, 0,6~0,7 kg de novo lodo serão gerados.
2. Respiração endógena: Quando o abastecimento de alimentos diminui, a aeração é excessiva ou o lodo permanece por muito tempo, as bactérias envelhecidas decompõem as suas próprias células para sustentar a vida, reduzindo a quantidade total de lodo. Fórmula (crescimento líquido de lodo): excesso líquido de lodo=novo crescimento microbiano - auto-decomposição por bactérias envelhecidas
3. Fluxo de Lodo no Processo Completo
3.1. O licor misto (águas residuais + lodo em crescimento contínuo) do tanque de aeração flui por gravidade para o tanque de decantação secundário, onde a sedimentação por gravidade separa o lodo da água.
3.2. 70%~90% do lodo depositado no fundo do tanque de decantação secundário é retornado ao tanque de aeração para garantir uma concentração estável de MLSS e manter a capacidade de tratamento.
3.3. O excesso de lodo, ou excesso de lodo, deve ser removido regularmente. Se o lodo não for removido, o MLSS continuará a aumentar, levando a OD insuficiente, volume de lodo, efluente turvo e grave entupimento da membrana. Esta é uma das causas do entupimento da membrana no projeto do seu cliente anterior.
II. Fontes específicas de lodo adicional no tratamento de águas residuais
1. Pré-tratamento de lodo físico-químico (escória de tanque de flotação/sedimentação + lodo de fundo): telas frontais-, tanques de equalização e tanques de flotação em matadouros interceptam grandes quantidades de: restos de carne, cabelos, sólidos suspensos no sangue, gordura coagulada e proteínas coloidais; após a adição de PAC e PAM para floculação, forma-se lama floculenta. Esta parcela não é classificada como lodo biológico e sim como lodo físico-químico, com maior teor de água e teor de gordura. É tratado separadamente pelo filtro-prensa e também é um componente importante do volume total de lodo.
2. Lodo Inorgânico Inerte: Lodo, fragmentos de ossos e precipitados de sais de cálcio e magnésio introduzidos no piso de limpeza do matadouro não podem ser degradados por microorganismos. Estes acumulam-se no lodo ativado durante um longo período, causando aumento do MLSS, diminuição do MLVSS e pior atividade e sedimentação do lodo.
III. Por que existem tantas partículas de lodo nos matadouros?
Três razões principais:
1. Matéria orgânica altamente-proteica e facilmente degradável como substrato: Proteínas e aminoácidos são prontamente utilizados por bactérias heterotróficas, levando à rápida divisão bacteriana, a uma alta proporção de alimentação-para-micróbios (F/M) e ao crescimento desenfreado de lodo.
2. Nitrogênio e fósforo abundantes, permitindo a reprodução microbiana ilimitada: As águas residuais do matadouro contêm naturalmente nitrogênio amoniacal e fósforo abundantes, atendendo plenamente às necessidades nutricionais do crescimento microbiano. Não são necessários nutrientes adicionais e a proliferação é irrestrita.
3. Flocos bacterianos-revestidos de óleo: o óleo adere à superfície dos flocos de lodo, dificultando a respiração endógena. As bactérias têm dificuldade em se auto{3}}decompor, resultando no aumento do acúmulo de lodo.
4. Prática-no local: como controlar a descarga de lodo e reduzir a produção de lodo
1. Controle do tempo de retenção de lodo (SRT): Um tempo de retenção de lodo de 8-12 dias é recomendado para águas residuais de matadouros. Um tempo de retenção de lodo mais curto resulta em descarga excessiva de lodo e perda bacteriana; um tempo de retenção de lodo mais longo leva ao acúmulo de lodo envelhecido, que pode facilmente expandir e obstruir a membrana. 2. Estenda adequadamente o tempo de aeração para melhorar a digestão endógena. Desde que o efluente atenda aos padrões, a aeração ligeiramente excessiva no estágio final permite que o excesso de microorganismos se autodecomponha, reduzindo a frequência de descarga de lodo.
3. Garanta a remoção completa do óleo durante a flutuação de ar-frontal. O óleo que entra no tanque de tratamento biológico não apenas aumenta a produção de lodo, mas também reveste os elementos da membrana, um fator-chave que contribui para a diferença no entupimento entre membranas novas e antigas nas instalações do cliente.
4. Reduza o volume de lodo antes da hidrólise anaeróbica. Adicionar um tanque de acidificação de hidrólise para pré-decompor grandes moléculas de proteína pode reduzir o excesso geral de produção de lodo em 20% a 30%.
