Desvendando a respirometria no tratamento de efluentes

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Desvendando a respirometria no tratamento de efluentes

Desde a descoberta do processo de lodo ativado no início do século XX, tem se reconhecido que a taxa respirométrica é um importante indicador da condição do processo de Respirometria.

Mas o que é a respirometria?

A respirometria é uma técnica que mede a velocidade de consumo de oxigênio e quantidade de oxigênio consumido pelas bactérias contidas no lodo ativado para sua sobrevivência (respiração endógena) e para degradar (oxidar) o substrato no efluente (respiração exógena).

Este consumo de oxigênio é medido principalmente seguindo as variáveis:

  • Velocidade de consumo de oxigênio = Taxa de respiração (OUR)
  • Velocidade específica de consumo de oxigênio = Taxa de respiração específica (SOUR)
  • Quantidade de oxigênio consumida = OC

O que é mais importante avaliar nas medidas da respirometria?

  • Se a atividade biológica é proporcional a taxa de respiração;
  • A contaminação é proporcional ao oxigênio consumido;
  • Para a mesma contaminação, o aumento progressivo da taxa de respiração é indicativo de um aumento da atividade de lodo ativado, e vice-versa;
  • Para uma contaminação representativa, a queda ou ausência da taxa respiratória é indicativa de inibição ou toxicidade.  

DBO e DQO x Respirometria

A respirometria não pretende substituir nem competir com as medidas de DBO e DQO.

Na verdade, são medidas complementares com intuito de criar um perfil do processo de tratamento biológico.

Deve-se levar em conta que estas medidas tradicionais se referem exclusivamente ao efluente e não a atividade do lodo ativado em uma planta de tratamento de efluentes, e aqui está a grande diferença: a respirometria analisa o comportamento do lodo quando uma “amostra” passa a se misturar a ele e onde há demanda de oxigênio.

Biodegradabilidade x Respirometria

Um ensaio de biodegradabilidade caracteriza o efluente como biodegradável ou não (independente do tempo e em condição controlada).

O fracionamento da DQO obtida pela respirometria caracteriza o efluente frente a um determinado lodo ativado e nos diz se é ou não biodegradável em uma condição específica e nas condições atuais do tratamento.

Toxicidade x Respirometria

É importante deixar claro que não se trata de analisar ou medir a toxicidade do efluente ou de um determinado composto, mas sim de um efeito tóxico que o efluente pode exercer sobre o lodo ativado.

Não devemos esquecer que o principal objetivo da respirometria é controlar e proteger o lodo ativado de qualquer contaminação, incluindo a tóxica, no que se refere a atividade biológica.

Os testes de toxicidade não têm absolutamente nada a ver com a toxicidade medida na respirometria, uma vez que o tipo de microrganismo é diferente e os alvos também.

Um teste de toxicidade padrão pode ser inútil ao tentar proteger um sistema de lodo ativado, pois não se sabe o efeito que este possível tóxico pode exercer sobre o lodo (pode ser um lodo que tolera perfeitamente certos elementos tóxicos e desempenha a sua função em condições normais ou vice-versa).

Posto isto, é um erro grave tentar proteger um lodo de uma toxicidade medida com outro tipo de técnica diferente da respirometria.

Há equipamento específico para isso?

Sim, e é uma ferramenta excepcional para operadores e gestores de ETE!

São conhecidos como respirômetros, são analisadores laboratoriais especialmente desenvolvidos para controle, monitoramento, projeto, pesquisa e treinamento em tratamento de efluentes.

São equipados com um software que realiza a medição automática e o cálculo de parâmetros decisivos para a elaboração do projeto, controle e monitoramento de um processo de lodo ativado.

Incluem em sua maioria três modos de trabalho (estáticos, cíclicos e dinâmicos), a fim de adquirir a capacidade de se adaptar a diferentes tipos de situações e processos.

A configuração dos testes permite programar as condições de temperatura, pH e oxigênio dissolvido equivalentes as do processo real.

Além disso, o software permite a variação dessas condições durante o teste (especialmente importante para a realização de estudos).

A Respirometria BM é um método exclusivo desenvolvido pela SURCIS, S.L. (Espanha), que incorpora a respirometria tradicional as medições automáticas dos parâmetros fundamentais, obtendo-se então os cálculos automaticamente através dos software exclusivo acoplado ao equipamento.

            BM-Advance

BM-EVO

BM-T +

Principais características dos respirômetros

  • Baixa manutenção, fácil uso, analisador compacto;
  • Medição direta de oxigênio dissolvido através de um sensor de oxigênio sem manutenção;
  • Não há restrições de oxigenação no tempo de execução de qualquer um dos ensaios;
  • Controle completo do desempenho e resultados por meio de um poderoso software;
  • Atualização automática do software;
  • Capacidade de agendamento de condições de teste e possível modificação durante a execução;
  • Medições automáticas: OUR, SOUR, OC, DQOb (DQO biodegradável), U (taxa de utilização do substrato);
  • Última, mínima, máxima e média de cada variável sempre que desejado;
  • Apresentação de todos os resultados selecionados durante a realização do teste, em qualquer momento, de forma tabelada ou gráfica;
  • Opção para a abertura de vários ensaios armazenados e para comparar os resultados graficamente dos parâmetros selecionados, por sobreposição ou por diferentes modos de exibição;
  • Controle automático de temperatura integrado nos modelos EVO & Advance; e fora do analisador modelo BM-T +;
  • Monitoramento e controle automático de pH no BM-Advance;
  • Zoom de qualquer zona selecionada no respirograma;
  • Medidas de respirométricas e aplicações derivadas (parâmetros cinéticos e operacionais) podem ser utilizadas em programas de simulação e modelagem;
  • Opção para utilizar em reatores de processo tipo MBBR (biomassa fixa).

Configuração de um ensaio OUR

 

Respirograma de valores OUR

Quais aplicações para respirometria BM?

Essa técnica serve para conhecer:

  • A saúde do lodo ativado;
  • O nível de contaminação orgânica;
  • A quantidade de oxigênio necessária;
  • A capacidade de eliminacão da DQO biodegradável (DQOb)
  • O grau de degradabilidade do efluente a ser tratado;
  • A capacidade de nitrificação;
  • Toxicidade ou inibição do processo.

A tecnologia existe e o conhecimento aplicado também, que possamos em um futuro próximo usar as ferramentas disponíveis a nosso favor para melhoria e otimização dos processos de tratamento de efluentes.