O processo de equalização no tratamento de efluentes

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Como superar os problemas operacionais advindos das variações que são observadas na vazão e nas características físico químicas na maioria dos efluentes líquidos, principalmente os industriais? Com um tanque de equalização isso é possível! 

Fornecer vazão e cargas regulares para um processo é importante para manter a boa performance do tratamento. 

Embora seja comum estações de tratamento de efluentes domésticos receberem cargas hidráulicas e orgânicas muito estáveis, outros sistemas enfrentam grandes oscilações diariamente. 

As bacias ou tanques de equalização (EQ) são projetados para amortecer os choques hidráulicos e de carga para processos a jusante. 

A vazão e a carga orgânica, principalmente em processos industriais pode flutuar drasticamente durante o dia dependendo do ciclo de trabalho, portanto, é conveniente equalizar o fluxo antes de alimentá-lo nas várias etapas do tratamento. 

As variações nas características físico químicas do efluente podem ser devido a vários fatores, incluindo a natureza cíclica dos processos industriais, a ocorrência repentina de eventos de águas pluviais e variações sazonais. 

O sistema de equalização, via de regra, é dotado de algum controle lógico (painel elétrico e controles de nível) para automatizar as bombas que alimentam a planta, mantendo assim a regularidade em vazão e carga. 

De todos os sistemas de tratamento secundário, o lodo ativado é particularmente o mais sensível quanto as oscilações. 

Uma das razões pelas quais isso é verdade é que as bactérias filamentosas estão sempre potencialmente prontas para explorar as mudanças no sistema.  

Bactérias filamentosas são competidores muito fortes e geralmente são capazes de explorar as condições mutáveis, enquanto todos os “bons” microrganismos sofrem.  

Por esse motivo, é importante entender que as mudanças podem ocorrer nas características do afluente e afetar sua planta.  

 Veja alguns problemas comuns de alteração nos efluentes.

Variação de Carga Hidráulica e Orgânica 

Alguns sistemas não recebem a mesma carga todos os dias.  

Um bom exemplo disso são os efluentes industriais, como já falamos, dependendo do ciclo de trabalho, as características do efluente pode sofrer grandes oscilações, assim a carga hidráulica e orgânica nesta situação é altamente variável.  

Nos finais de semana e em outras condições, pode haver pouco ou nenhuma vazão para a estação de tratamento.  

No entanto, assim como a relação A/M pode ser descrita em termos da taxa de alimentação, você acredita que os seus “bichinhos” (microrganismos) ficariam felizes em não receber comida no fim de semana por exemplo? Provavelmente não!  

Os organismos em uma estação de tratamento de efluentes como lodos ativados não são diferentes.  

Como as cargas hidráulicas podem ser recebidas em descartes curtos em vez de serem distribuídas uniformemente ao longo do dia, a equalização é então necessária.  

Isso nem sempre é levado em consideração nos projetos e, portanto, o operador é responsável por fazê-lo. 

Contribuição pluvial 

Muitas ETE’s são impactadas drasticamente com vazões maiores durante os períodos de chuva, seja estações municipais ou industriais. 

Essa contribuição pluvial por vezes causa arraste de sólidos (biomassa) ao mesmo tempo que pode trazer uma grande concentração de material inerte para dentro do sistema. 

Assim, os sólidos podem aumentar rapidamente (SST) mas a concentração de massa ativa (SSV) pode cair para até 50%.  

Embora toda matéria sólida e a biomassa contribuam para a quantidade total de SST, geralmente é tudo matéria inerte que não contribui na metabolização da carga orgânica. 

Esse problema costuma ser acompanhado de alto SST no efluente, mas não há elevação na DBO do efluente.  

Embora esta matéria inerte deva ser eliminada do sistema, deve ser realizada de forma controlada para evitar uma diminuição drástica da população de microrganismos. 

Mudanças de temperatura 

As mudanças de temperatura afetam os sistemas biológicos de várias formas. 

A atividade dos microrganismos diminui com temperaturas mais baixas.  

Assim, quando a temperatura cai, em determinadas situações, devemos nos ajustar aumentando a massa total de microrganismos afim de manter o nível de tratamento.  

As bactérias filamentosas também tendem a tirar vantagem das mudanças de temperatura que alteram a taxa de crescimento de outros organismos.  

Como essas bactérias são menos afetadas pelas temperaturas baixas, portanto, sofrem menos redução de crescimento do que outros organismos.  

Por este motivo, muitas plantas experimentam problemas relacionados com bactérias filamentosas durante mudanças sazonais de temperatura. 

A capacidade de transferência de oxigênio também é afetada pela temperatura.  

Isso significa que há uma demanda maior do sistema de aeração nos meses mais quentes e durante os meses mais frios, pode-se avaliar a possibilidade de reduzir a aeração (avalie antes), pois também é uma forma de economizar energia $.

Despejos Tóxicos 

Devemos a qualquer tempo estar atentos para a possibilidade de despejos tóxicos, sejam esses derramamentos acidentais, falta de conscientização ambiental (dentro dos nossos processos produtivos, lançando despejos fora de especificação para as ETE’s) e contribuições clandestinas em sistemas municipais. 

Todas essas atividades alteram as características do afluente e comprometem o desempenho do processo. 

Esses despejos podem ser lançados intencionalmente ou não.  

A variedade de substâncias potencialmente tóxicas é enorme.  

Não temos muito controle sobre os despejos tóxicos uma vez que esses adentram o sistema. 

Nem toda ETE é dotada de bacia de emergência ou algo do tipo, para que possamos desviar sempre que necessário a carga tóxica evitando assim o comprometimento do processo. 

É importante sobretudo nas indústrias, que esses despejos não regulares sejam tratados devidamente com a equipe operacional da ETE, para que esses tenham tempo hábil de preparar e condicionar o sistema para recebimento dessa carga.  

Dados analíticos 

Não menos importante que as outras possíveis alterações, mas é a que via de regra, menos damos a devida atenção. 

Os dados analíticos sobre o desempenho do sistema podem ser bastante afetados por alterações na coleta e análise.  

Se locais de amostragem ou procedimentos laboratoriais forem inadequados, os resultados poderão variar consideravelmente.  

Devemos nos atentar para duas situações: 

1 – Quando tudo permanece inalterado ou com mínima alteração por um longo período de tempo; 

2- Quando há variação ampla da noite para o dia; 

Ambas sinalizam que algo estranho acontece, uma checagem mais detalhada sobre a coleta, o horário, o procedimento analítico deve ser realizada. 

Lembre-se de que, ao considerar uma grande mudança no processo, primeiro revise os dados da planta, é para isso que eles servem, para agilidade na tomada de decisão. 

E aqui vai a regra de ouro: faça apenas uma mudança de cada vez e aguarde (muitas vezes as alterações operacionais que realizamos levam um tempo para que possamos observar a melhora no sistema), o processo biológico é vivo, então aguarde! 

Se duas ou mais alterações são realizadas ao mesmo tempo, e se houver melhora, você não saberá qual delas foi responsável pelo resultado. 

Aguarde ao menos uma semana para que a planta se estabilize após uma alteração de processo, há resultados que você só visualizará após uma idade de lodo. 

Então aqui vai mais uma regra de ouro: não realize alterações bruscas em nenhum parâmetro do processo, as alterações devem ser realizadas 10% ao dia.

Agora que você percebeu a importância da equalização, podemos resumir alguns objetivos: 

• Aumento das características de tratabilidade da água; 
• Melhora o tratamento biológico, devido à eliminação ou diminuição dos efeitos; causados  por oscilações de cargas orgânicas, inorgânicas ou hidráulicas; 
• Melhora eficiência dos decantadores, pois trabalham em regime constante; 
• Proporciona um melhor controle de dosagem de reagentes; 
• Neutraliza os despejos    

Implantação 

A análise teórica da equalização é baseada nas seguintes questões:

• localização da unidade,
• tipo de equalização “em série” ou “paralelo” e
• volume da bacia de equalização.

Localização: a melhor localização deve ser determinada para cada sistema.  

Como a localização ótima depende de cada efluente e sistema de coleta, estudos devem ser realizados para verificar a melhor localização.  

Em alguns casos, pode ser apropriada a localização após o tratamento primário e antes do secundário, pois apresentam menor quantidade de problemas com deposição de lodo e escuma. 

Se o sistema de equalização estiver localizado antes do tratamento primário, deve ser promovida uma boa mistura para evitar deposição de lodo e uma boa aeração para evitar a formação de odores.

Paralelo ou Série: é possível conseguir uma boa equalização em sistemas em série, mas o sistema “em paralelo” não apresenta uma equalização tão efetiva.  

Volume: o volume necessário para a equalização da vazão é determinado pelo uso de um diagrama, no qual o volume de entrada acumulado é plotado versus o horário do dia.  

A vazão média diária também é plotada neste diagrama.  

Para determinar o volume necessário, uma linha paralela à linha de vazão média é traçada tangente à curva de vazão acumulada.  

O volume necessário é igual à distância vertical entre as duas tangentes.
 

Diagrama esquemático para a determinação do volume de equalização necessário para padrões típicos de vazão. 

Respostas ágeis para as alterações do sistema

Uma das ferramentas mais úteis que o ajudarão na hora de responder com agilidade às mudanças nas condições da estação é um registro completo e preciso do histórico operacional da ETE.  

A maioria das plantas passa por variações sazonais.  

Quando você conhece a resposta para o problema,  ela pode ser aplicada com sucesso sempre que necessitar. 

Nada como um bom histórico de dados para utilizá-lo a seu favor!

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