Para propiciar um efetivo controle do processo de lodos ativados, principalmente quando agregado a processos de nitrificação e desnitrificação, com pré ou pós zonas anóxicas, ou ainda operando de forma simultânea (NDS), a técnica da respirometria permite controlar todo o processo biológico proporcionando informações relacionadas à atividade da biomassa
Este processo permite ainda identificar substâncias tóxicas para os microorganismos além de permitir o controle da aeração em função da cinética respiratória de bactérias autotróficas responsáveis pela desnitrificação.
Como se sabe, a biomassa de um sistema de lodos ativados se compõe em grande parte por bactérias heterotróficas, responsáveis pela remoção da matéria carbonácea e por bactérias autotróficas, responsáveis pela nitrificação. (As bactérias Nitrossomonas oxidam a amônia (NH4+) em Nitrito (NO2-), enquanto as bactérias Nitrobacter oxidam Nitrito a Nitrato – NO3-).
Estas bactérias são microorganismos que usam o material orgânico como fonte de energia (ATP) utilizando o oxigênio como receptor final de elétrons.
Entretanto, no processo de desnitrificação, quando o oxigênio não está presente, as bactérias heterotróficas se utilizam de outro oxidante como receptor final de elétrons, no caso, nitrato ou nitrito ocorrendo, como consequência, a remoção de nitrogênio como gás (N2 ). As bactérias envolvidas são as Pseudomonas, Paracoccus denitrificans e Thiobacillus denitrificans.
O respirômetro é um aparelho destinado ao controle in situ das condições sanitárias de bactérias autotróficas e heterotróficas, possuindo para tanto, eletrodos de pH, oxigênio dissolvido e redox.
Estes instrumentos permitem realizar os testes de respirometria para a obtenção dos parâmetros OUR (Taxa de respiração celular dos microorganismos) e SOUR (OUR em função da quantidade de biomassa – SSV), assim como teste de respirometria por nitrificação para a obtenção da taxa máxima de consumo de oxigênio utilizada pelas bactérias autótroficas para degradar a matéria nitrogenada em função da quantidade de biomassa- SSV), teste de DQO biodegradável (DBO) para o controle das bactérias heterotróficas e o teste de respirometria por desnitrificação com sonda redox para o controle das bactérias heterotróficas desnitrificantes.
O grau de toxicidade dos microorganismos responsáveis tanto pela remoção de carbono como pela nitrificação causados pelo esgoto afluente pode também ser determinado por respirometria através de teste em um respirômetro em amostra do lodo ativado colocado em fase endógena. No primeiro caso, utiliza-se como “branco” o acetato de sódio misturando-o ao lodo e no segundo caso, o sulfato de amônio através do decaimento dos níveis de oxigênio dissolvido. Desta forma, obtêm-se, em ambos os casos, o SOUR do lodo e da amostra do efluente permitindo-se a comparação.
Como benefício adicional, a respirometria propicia também economia de energia elétrica para aeração devido à sua capacidade de mensurar o real consumo de oxigênio dissolvido pelos microorganismos aeróbios, particularmente as bactérias autotróficas , responsáveis pela nitrificação, descontando-se o consumo de matéria orgânica via anóxica bela biomassa heterotrófica no processo de desnitrificação, balanceando-se desta forma a quantidade de oxigênio que os microorganismos realmente necessitam em determinados momentos sem perda de eficiência, o que permite se obter uma aeração mais balanceada.
Fonte: Acqua Expert
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José Eduardo Cavalcanti é engenheiro consultor, diretor do Departamento de Engenharia da Ambiental do Brasil, diretor da Divisão de Saneamento do Deinfra – Departamento de Infraestrutura da Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (Fiesp), conselheiro do Instituto de Engenharia, e membro da Comissão Editorial da Revista Engenharia. E-mail: [email protected]
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