ARTIGO TÉCNICO
UTILIZAÇÃO DA RESPIROMETRIA NO CONTROLE OPERACIONAL
DE SISTEMAS AERÓBIOS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS
RESIDUÁRIAS - A EXPERIÊNCIA DA CETREL
JOSÉ GILSON SANTOS FERNANDES
M.Sc. Recursos Hídricos (Eng. Ambiental) e Químico Industrial da Fontes & Haandel
ADRIANUS VAN HAANDEL
Ph.D, professor do Departamento de Engenharia Civil do Centro de Ciências e Tecnologia da Universidade Federal da Paraíba.
PAULA FRASSINETTI FEITOSA CAVALCANTI
M.Sc., professora do Departamento de Engenharia Civil do Centro de Ciências e Tecnologia da Universidade Federal da Paraíba.
LINDAUBERTO R. COURA
M.Sc. Recursos Hídricos (Eng. Ambiental) e Químico Industrial da Fontes & Haandel
RESUMO
ABSTRACT
No sistema de lodo ativado um dos parâmetros operacionais
mais importantes é a taxa de consumo de oxigênio (TCO) que
representa a velocidade de respiração dos microrganismos presentes no sistema de tratamento. A respirometria trata da medição e interpretação da TCO em sistemas aeróbios de tratamento.
A TCO é o parâmetro mais indicado para avaliar a toxicidade de
um afluente, porque o lançamento de cargas tóxicas resultará
numa diminuição da velocidade de consumo de oxigênio pelos
microrganismos intoxicados e, portanto, da TCO.
O respirômetro automatizado utilizado na investigação experimental, media a TCO a partir da variação da concentração de
oxigênio dissolvido no licor misto de um sistema de lodo ativado
em escala de laboratório, operado paralelamente ao sistema de
tratamento em escala real, mantendo-se as mesmas condições
operacionais nos dois sistemas. Durante a operação houve vários
casos onde variações da TCO indicava a presença de material
potencialmente tóxico que podem abalar a estabilidade
operacional do sistema de tratamento e esta toxicidade foi de fato
constatada no sistema em escala real. Portanto, na CETREL o
respirômetro funcionou principalmente como um toxímetro.
One of the most important parameters in activated sludge systems is
the oxygen uptake rate (OUR), which represents the respiration
velocity of the microorganisms present in the wastewater treatment
system. The respirometry deals with the measure and interpretation
of the OUR in aerobic treatment systems. The OUR is the most
indicated parameter for evaluating the toxicity in the influent,
because any toxic load into the system results in a reduction of the
microorganisms oxygen consumption rate and, thus, in a reduction
of the OUR. We have carried out experimental investigations using
an automated respirometer, which calculates the OUR from measures
of the concentration of the dissolved oxygen in a reactor, working
with an laboratory scale activated sludge system. The laboratory
scale system operated in parallel with a real scale wastewater treatment
system, using the same operational conditions. During the experiments,
several cases of variation of the OUR indicating the presence of
potentially toxic materials that could affect the operational stability
of the scaled system could be observed. These toxic materials where
indeed verified in the real scale treatment system. Thus, for CETREL,
the respirometer worked mainly like a toximeter.
PALAVRAS-CHAVE: lodo ativado, respirometria, automação,
toxicidade, controle operacional.
KEYWORDS: activated sludge, respirometry, automation, toxicity,
operational control.
INTRODUÇÃO
Toxicidade no sistema de lodo ativado resulta numa diminuição da capacidade metabólica da biomassa, sem estar
relacionada a uma diminuição da carga
orgânica aplicada. O metabolismo ou utilização do material orgânico pelas bactérias nos sistemas de lodos ativados tem
duas vertentes: (1) anabolismo, que é a
conversão de material orgânico em massa
bacteriana e (2) catabolismo, que é o consumo de oxigênio para oxidação de ma-
terial orgânico e geração de energia, necessária ao anabolismo (van Haandel e
Marais, 1999). Os resultados do metabolismo são o crescimento do lodo ativo
(microorganismos) e o consumo de oxigênio.
A velocidade com que o oxigênio é
consumido ou a Taxa de Consumo de
Oxigênio, TCO pode ser medida num
teste respirométrico. A TCO é um
parâmetro muito importante para controle de operação e acompanhamento do
desempenho de sistemas com lodo em
Vol. 6 - Nº 3 - jul/set 2001 e Nº 4 - out/dez 2001
suspensão, especificamente sistemas de
lodo ativado. Uma diminuição do valor
da TCO, quando não há redução da carga orgânica aplicada, pode ser indicativa
da presença de substâncias tóxicas ou
inibidoras no afluente. Nesse caso o teste
respirométrico é também chamado de
toximetria (van Haandel et al, 1998).
A CETREL é uma empresa de proteção ambiental que, na sua estação central-ETE, trata os efluentes líquidos de
mais de 50 empresas do Pólo Petroquímico
de Camaçari. A CETREL utiliza o siste-
engenharia sanitária e ambiental 131
ARTIGO TÉCNICO
JOSÉ GILSON SANTOS FERNANDES , ADRIANUS VAN HAANDEL, PAULA FRASSINETTI FEITOS
A CAVALCANTI, LIND
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TO R. COURA
EITOSA
INDAUBER
AUBERTO
ma de lodo ativado para o tratamento de
uma carga orgânica de 300 tDQO.d-1
correspondente a uma vazão de 120.000
m3.d-1. Os efluentes industriais, antes
de chegarem aos tanques de aeração, passam por uma bacia de equalização que
amortece tanto as cargas hidráulicas como
orgânica e, inclusive, a toxicidade de alguns dos efluentes industriais.
Para avaliar a toxicidade dos
efluentes gerados no Pólo Petroquímico
de Camaçari, foi instalado, na CETREL,
um sistema de lodo ativado em escala de
bancada com as mesmas características
operacionais do sistema em escala real funcionando da ETE da CETREL. O sistema é constituído de dois tanques de
aeração, R1 e R2, operando com volume
de 20 litros cada, recebia o lodo de retorno de um dos tanques de aeração da
CETREL e os efluentes industriais bruto (R1) e equalizado (R2). Os tanques de
aeração estão ligados a quatro bombas
peristálticas para dosagem do lodo,
efluentes industriais e bruto. A TCO em
cada reator era medida continuamente
através de microcontroladores ligados a
um computador formando, junto com
os reatores um respirômetro. Assim, uma
diminuição repentina da TCO indicava
uma diminuição na taxa de oxidação de
material orgânico que, por sua vez, significa que a taxa do metabolismo se tornara
mais baixa ou, em outras palavras, que
havia presença de material com características inibidoras e/ou tóxicas, já que não
havia limitação de substrato.
Para medir a TCO foi adotado, neste experimento, o princípio da determinação semi contínua que é bastante simples e se baseia em interrupções da aeração
em um reator de lodo ativado. Durante
R e to rno
d e ca rg as
tó x ica s
a flu en te
b ru to
os períodos sem aeração se observa a diminuição da concentração de OD. Estabelece-se duas concentrações de referência: um "set point" superior, ODsup e
um inferior, ODinf. Quando se aplica
aeração, a concentração de OD tenderá a
subir e quando chega ao valor ODsup a
aeração é interrompida, observando-se
uma diminuição da concentração de OD,
por causa do consumo pelas bactéria.
Quando a concentração de OD chega ao
valor ODinf após um intervalo t de respiração, reinicia-se a aeração. Durante o
período em que não há aeração a diminuição da concentração de OD se deve
ao consumo de oxigênio pelas bactérias
de maneira que:
rOD = dODl/dt = rc = (dODl/dt)c
= TCO
ou
TCO = rc = rOD = (ODsupODinf)/t
(1)
Com a operação contínua do
respirômetro na CETREL, os resultados
mostraram que, no caso de uso do
efluente equalizado sob condições normais, a curva da TCO em função do tempo exibe uma variação senoidal diária. A
variação nestas condições pode ser atribuída a variações diárias na concentração
do material orgânico e na temperatura,
que também tinha um perfil variável, sendo observados valores altos de dia e valores baixos de noite. No caso do efluente
industrial as curvas de TCO geradas eram
muito mais irregulares e imprevisíveis exibindo, algumas vezes, em 24 horas, tanto grandes elevações como quedas significativas da TCO. Foi possível
correlacionar os aumentos da TCO aos
aumentos repentinos da concentração de
material orgânico no efluente industrial.
As quedas repentinas da TCO indicavam
que material tóxico poderia estar sendo
descarregado.
MATERIAL E MÉTODOS
Para o monitoramento qualitativo da
presença de substâncias tóxicas no afluente da ETE da CETREL, foi utilizado
um respirômetro cujo "hardware" e
"software" foram desenvolvidos pelo
Departamento de Engenharia Elétrica DEE da Universidade Federal da Paraíba
- UFPB. O respirômetro era constituído
de dois reatores biológicos com suas unidades periféricas (aeradores, agitadores e
bombas), duas unidades de controle para
determinação direta da concentração de
OD em função do tempo e um computador para controle dos períodos de
aeração e interrupção da aeração, realização do cálculo da TCO a partir do perfil
da concentração de OD e armazenamento
de dados e controle das outras unidades
do sistema.
A parte experimental desta pesquisa foi desenvolvida na Estação de Tratamento de Efluentes Líquidos - ETE da
CETREL, sendo utilizado dois tipos de
águas residuárias industriais: (1) o efluente
industrial bruto(Ei) que vinha direto do
Pólo Petroquímico de Camaçari, e (2) o
efluente equalizado (Ee) que é o efluente
industrial bruto após passar pela bacia de
equalização da ETE da CETREL. Procurou-se manter nos reatores do
respirômetro as mesmas condições
operacionais do sistema em escala real
operado na CETREL, principalmente
com relação ao tempo de permanência
do líquido e a idade de lodo. Desta maneira, a TCO determinada no sistema em
B a cia d e
E m e rg ê nc ia
B a cia d e
e qu aliza çã o
a flu en te
e qu aliza do
T a nq ue d e
a eraç ão
R2
e flu en te
lic or
D e ca n ta do r
m isto
L od o
d e re to rn o
M ic ro co n to le
e co m p utad o r
P a rsha ll
R1
Figura 1 - Esquema do sistema de tratamento da CETREL e da locação do respirômetro ali instalado.
132 engenharia sanitária e ambiental
Vol. 6 - Nº 3 - jul/set 2001 e Nº 4 - out/dez 2001
de banc ada
p a ra d e s c a rg a
r e a t o r e m e s c a la
(b ru to )
I
E f lu e n t e
d e e f lu e n t e
B o m ba d os ad ora
de banc ada
m is t o
lo d o d e r e t o r n o
B o m ba d os ad ora
r e to r n o
Lodo de
Vol. 6 - Nº 3 - jul/set 2001 e Nº 4 - out/dez 2001
C
Figura 2 - Esquema do respirômetro utilizado durante o período experimentalPeL dos
componentes.
II
r e a t o r e m e s c a la
L ic o r
L ic o r
m is t o
M o to r
de O D
de O D
M o to r
E le t r o d o
E le t r o d o
dor
Aera-
( e q u a liz a d o )
d e e f lu e n t e
B o m ba d os ad ora
r e to r n o
lo d o d e r e t o r n o
B o m ba d os ad ora
dor
AeraM ic r o -
c o n t r o la d o r
M ic r o -
c o n t r o la d o r
C o m p u ta d o r
p a ra o p e ra ç ã o
S in a l d e a la r m e
E f lu e n t e
Levando-se em consideração as condições particulares da ETE da CETREL
e, tendo-se um respirômetro com dois
reatores em escala de bancada, operou-se
um reator com o efluente industrial bruto (Ei) e outro com efluente equalizado
(Ee). A Figura 1 mostra um esquema da
Lodo de
escala de bancada seria igual à do tanque
de aeração em escala real. Os termos
"efluente industrial" e "efluente
equalizado", usados na CETREL, foram
mantidos, apesar destes, na verdade, constituírem afluentes para as unidades experimentais operadas na pesquisa.
ETE da CETREL e a posição do
respirômetro, destacando-se os reatores
R1, alimentado com o efluente industrial bruto e R2, alimentado com o efluente
industrial equalizado. Nos dois reatores
foi aplicado o mesmo tempo de detenção
do líquido (1,5 d) e a mesma proporção
vazão afluente/vazão de lodo de excesso
(0,6) que no reator em escala real. O tempo de permanência no tanque de
equlização da CETREL é de 12 horas. A
alimentação dos reatores com Ei e Ee nos
reatores R1 e R2 abriu a possibilidade de
se avaliar a influência da atenuação de
eventuais cargas tóxicas no tanque de
equalização.
O valor da TCO foi determinado
pelo método semi contínuo durante 24
horas por dia. O computador que armazenava os resultados estava ligado com o
centro de controle operacional do sistema de tratamento (distante cerca de 500
m), podendo-se dali em qualquer momento, ser observado a TCO nos dois
reatores.
Observa-se que os reatores em escala de bancada eram aproximadamente
2.600.000 vezes menores que o tanque
de aeração TA-3, de onde vinha o lodo
de retorno. Da maneira que os reatores
do respirômetro foram operados, a TCO
obtida no reator com efluente equalizado
era indicativa também para a TCO no
reator TA-3. A diferença no perfil da TCO
nos dois reatores ( R1 e R2 ) do
respirômetro era indicativa para a influência do tanque de equalização sobre a
TCO.
A Figura 2 mostra o esquema dos
componentes que formam o respirômetro.
Distinguem-se os seguintes componentes:
· dois reatores em escala de laboratório;
· quatro bombas dosadoras: duas
para os dois efluentes e duas para o lodo
de retorno;
· dois microcontroladores que recebiam os sinais dos eletrodos de OD e enviavam o valor da concentração de OD e
da temperatura para o computador, recebendo deste, comandos para ligar ou desligar os aeradores, agitadores e as bombas
dosadoras;
· um micro computador que recebia os sinais de OD e de temperatura e
usava um programa para calcular a TCO,
os quais podiam ser observados, graficamente, na tela do monitor.
O "software" Toxim-D foi desenvolvido pelo DEE da UFPB para aten-
engenharia sanitária e ambiental 133
ARTIGO TÉCNICO
UTILIZAÇÃO DA RESPIROMETRIA NO CONTROLE OPERA
CIONAL DE SISTEMAS AERÓBIOS DE TRA
TAMENTO DE ÁGU
AS RESIDUÁRIAS - A
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RAT
GUAS
EXPERIÊNCIA DA CETREL
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JOSÉ GILSON SANTOS FERNANDES , ADRIANUS VAN HAANDEL, PAULA FRASSINETTI FEITOS
A CAVALCANTI, LIND
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TO R. COURA
EITOSA
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AUBERTO
der simultaneamente a dois
microcontroladores. De cada reator operado o Toxim-D, armazenava dados da
concentração do oxigênio dissolvido e da
temperatura em função do tempo (uma
leitura por segundo) e controlava as ações
de agitação do licor misto, aeração e
bombeamento de efluentes e lodo de retorno. A partir dos dados da variação da
concentração de OD com o tempo, calculava a TCO. Os períodos de
amostragem gráfica eram de 10 s para OD
e de 60 s para TCO e temperatura, a não
ser que fossem especificados outros valores.
Quando se ativava o "software" no
computador, o Toxim-D gerava automaticamente duas janelas gráficas, nas quais
se podia apresentar, em cada janela dois
dos três parâmetros: OD, TCO e temperatura. A Figura 3 é uma representação
da tela que se apresentava quando se escolhia representar a concentração de OD
e da TCO (o que geralmente se fazia).
As curvas correspondentes aos dois
reatores controlados se distinguiam por
meio da cor. Simultaneamente os dados
obtidos eram armazenados no disco rígi-
do e podiam posteriormente serem apresentados através de programas de
planilhas eletrônicas como "Excel" ou
"Matlab". Assim, tinha-se a possibilidade de gerar relatórios diários ou imediatos
quando preciso fosse.
Uma vez preparadas as unidades,
era procedida a realização dos testes de
determinação "on line" da TCO. O
respirômetro tanto podia determinar a
TCO pela medição semi contínua (períodos de aeração seguidos por períodos com
a aeração interrompida). Este método tem
a vantagem de não depender a constante
de transferência de oxigênio no reator, o
que, dada a variabilidade do afluente (e
portanto a constante de transferência)
constitui uma vantagem importante. No
caso do método semi contínuo só é necessário especificar os valores dos limites
superior e inferior ("default" 3 e 1 mg.L1 , respectivamente). Depois de ser dado
o comando "iniciar" eram gerados, automaticamente, diagramas da concentração
de OD e da TCO dos dois reatores que
estavam sendo monitorados. Simultaneamente aos diagramas de OD e TCO eram
armazenados os diagramas da tempera-
tura na memória do computador, para
consulta posterior.
APRESENTAÇÃO E
ANÁLISE DOS
RESULTADOS
O respirômetro instalado na
CETREL produzia continuamente
respirogramas onde podia ser observado
continuamente o valor da concentração
de oxigênio dissolvido (OD), a TCO e
opcionalmente a temperatura. Como
exemplos de diagramas da TCO num dia
de funcionamento tipicamente normal
(sem registro de cargas tóxicas na
CETREL) do respirômetro usado nesta
investigação, apresenta-se a Figura 4 que
mostra perfis típicos dos valores das TCO
nos reatores R1 (efluente equalizado) e
R2 (efluente industrial). As curvas típicas dos valores da TCO são apresentadas
em função do tempo. Durante o período
de setembro de 1997 a abril de 1998
foram gerados 240 destes respirogramas.
A partir dos respirogramas da TCO
obtidos, justificam-se os seguintes comentários genéricos:
Figura 3 - Tela em tempo real com o Toxim-D.
134 engenharia sanitária e ambiental
Vol. 6 - Nº 3 - jul/set 2001 e Nº 4 - out/dez 2001
A Figura 6 mostra o comportamento da
DQO no dia 28/11/97. Nesta figura
também se encontram os valores da TCO
onde se nota, claramente, que há uma
relação entre a concentração da DQO e a
TCO, embora esta relação não seja linear.
As grandes variações da DQO no Ei refletem em grandes oscilações da TCO.
Essa influência era esperada, uma vez que
mais material orgânico significa uma intensificação do metabolismo que, por sua
vez, acelera o consumo de oxigênio.
T C O ( m g . L - 1 . h - 1 ) n o E f lu e n t e E q u a liz a d o e In d u s t r ia l ( 2 1 / 0 4 / 9 8 ) .
60
E i.
40
30
20
10
0
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
T e m p o (h o ra
s)
Figura 4 - Respirograma mostrando o perfil típico da TCO com o tempo, no
reator com (Ee) curva azul e com (Ei) curva vermelha.
Relação da TCO com a
temperatura
Relação da TCO com a
DQO
Para avaliar se existia uma relação
entre as cargas orgânicas momentâneas,
aplicadas nos reatores do respirômetro, e
os perfis da TCO, os valores da DQO
dos efluentes industrial e equalizado foram determinadas em função do tempo.
60
32
50
31
40
30
30
29
20
28
T CO-E e.
T emperatura-Ee.
10
27
0
26
0
A temperatura do conteúdo dos reatores também exibia uma variação
senoidal como pode ser observada na Figura 5 que mostram, respectivamente, o
comportamento da variação da tempera-
Na CETREL, embora o controle da
qualidade dos efluentes das indústrias do
Pólo Petroquímico seja bastante rígido,
acidentes que resultam em cargas tóxicas
podem ocorrer, pondo em perigo o sistema de lodo ativado. Durante o período
experimental, houve alguns casos de redução temporária da eficiência do tratamento devido à toxicidade do afluente
(efluentes do Pólo) mas, em nenhum
momento a estabilidade operacional do
sistema esteve em perigo, graças a bacia
de equalização. O acidente de maior gravidade se deu no período de 16 a 22 de
setembro de 1997.
No dia 16 de setembro a TCO do
reator que recebia o efluente Ee era normal, média de 45 mg . L -1 h -1 com
uma queda no final do expediente, nos
dias 17 e 18 a TCO continuava a cair em
média de 40 para 30 mg . L -1 h -1,
Figura 7.
Resolveu-se, portanto, fazer a
monitoração do efluente industrial (Ei)
nos quais foram gerados os toxogramas
da Figura 8, os três toxogramas referentes
VARIAÇÃO DA TCO EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA NO Ee.(04/04/98)
TCO(mgO 2/L/h)
(1) há uma tendência de variação
cíclica da TCO para os dois efluentes em
função do tempo: normalmente era observado um mínimo por volta de 06:0008:00 h e um máximo por volta das
14:00 - 18:00 h, tendo-se valores médios entre um mínimo de 35 mg.L-1h-1 e
um máximo de 45 mg.L-1h-1;
(2) a variação da TCO com o tempo era maior quando se usava o efluente
industrial e não havia uma clara tendência para um comportamento senoidal. As
variações eram devidas às repentinas mudanças da carga orgânica aplicada que resultavam em flutuações correspondentes
no valor da TCO. Outra possibilidade
poderia ser a presença de condições desfavoráveis no efluente industrial como,
por exemplo, uma temperatura muito
elevada ou um valor de pH extremo ou
ainda a presença de substâncias tóxicas
em concentrações que afetava os microrganismos;
(3) a TCO média nos dois reatores
era aproximadamente igual, significando
que: (a) não havia remoção de material
orgânico na bacia de equalização (senão a
TCO média do efluente equalizado seria
menor que a TCO média do efluente
bruto) e (b) a presença de eventuais cargas tóxicas no efluente industrial tinham
só um efeito transitório sobre a atividade
de lodo (senão a TCO média no reator
com Ei seria menor que a do reator com
Ee).
tura para o efluente equalizado. Foi verificado para a temperatura um mínimo de
29 0C e um máximo de 32 0C, aproximadamente. Na mesma figura, pode-se
ainda observar a TCO medida no mesmo período. O respirograma mostram
que, no caso do efluente equalizado, havia uma boa correlação entre a temperatura e a TCO. As variações da TCO (aumento ou diminuição) correspondiam
diretamente com as variações da temperatura. Essa correlação não era observada
no reator com Ei. No caso do efluente
industrial havia interferência de outros
fatores na TCO.
Relação da TCO com
toxicidade
C)
1
o
0
Temperatura(
Ee
50
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Tem po(horas)
Figura 5 - Respirograma apresentando simultaneamente os valores da
temperatura e da TCO do reator com Ee.
Vol. 6 - Nº 3 - jul/set 2001 e Nº 4 - out/dez 2001
engenharia sanitária e ambiental 135
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A CAVALCANTI, LIND
AUBER
TO R. COURA
EITOSA
INDAUBER
AUBERTO
VARIAÇÃO DA TCO EM FUNÇÃO DA DQO NO Ee. e Ei.(28/11/97)
TCO-Ei.
DQO-Ei.
DQO-Ee.
4500
70
4000
60
3500
50
3000
40
2500
30
2000
20
1500
10
1000
0
DQO(mg/L)
TCO(mgO 2/L/h)
TCO-Ee.
80
500
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Tempo(horas)
Figura 6 - Respirograma mostrando simultaneamente os valores
de TCO e da DQO nos efluentes em estudo.
ao Ei desta figura correspondem aos dias
19, 20 e 21 de setembro. No dia 19 de
setembro a TCO do Ei era normal com
variações entre os valores de 35 a 45 mg .
L -1 h -1. No dia 20 a TCO era atípica
no reator com Ei, apresentando valores
em torno de 30 mg . L -1 h -1
(respirograma marrom), caindo para valores menores que 20 mg . L -1 h -1
durante várias horas no dia 21
(respirograma preto), o que resultou
numa situação de alerta na ETE.
Portanto, embora se caraterizasse a
entrada de uma carga tóxica que chegou
a reduzir drasticamente a TCO, ou seja, a
atividade biológica do lodo, podendo
provocar aumento da DQO no efluente
tratado final, a quantidade de material
tóxico foi insuficiente para causar instabilidade operacional no sistema em escala
real que trata o efluente equalizado, devido à amortização da bacia de equalização.
Variação da TCO no 1º caso de indício de Toxicidade no Ee.
TCO-Ee.16/09/97
TCO-Ee.17/09/97
TCO-Ee.18/09/97
TCO-Ee.22/09/97
CONCLUSÕES
50
45
TCO(mgO 2/L/h
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Tempo(horas)
Figura 7 - Toxogramas do reator 1-Ee, evidenciando a chegada de carga
tóxica (poluentes prioritários).
Variação da TCO no 1º caso de indício de Toxicidade no Ei.
TCO-Ei.19/09/97
TCO-Ei.20/09/97
TCO-Ei.21/09/97
60
TCO(mgO2/L/h)
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12 13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Tempo(horas)
Figura 8 - Toxogramas do reator 2-Ei, evidenciando a chegada de carga
tóxica (poluentes prioritários).
136 engenharia sanitária e ambiental
A determinação da Taxa de Consumo de Oxigênio - TCO, medida continuamente, é um bom parâmetro para
avaliar a atividade biológica do sistema
de lodo ativado, se comparado com os
demais testes que se conhece até o momento como, por exemplo, a turbidez ou
a concentração de material orgânico do
afluente ou ainda a produção de lodo no
sistema.
O "toxímetro" instalado na ETE da
CETREL, na sua essência, é um
respirômetro aberto que permite determinar a TCO de um sistema de lodo ativado. A toxicidade do afluente pode ser
detectada num sistema de tratamento
porque resulta numa diminuição repentina da atividade bacteriológica, detectada pelo respirômetro.
O toxímetro testado na CETREL
gerava respirogramas, perfis da TCO em
fução do tempo. O respirograma usando
efluente equalizado normalmente exibiam um perfil senoidal diário, aumentando durante o dia e diminuindo durante a
noite. Este perfil pôde ser atribuído parcialmente à variações da temperatura e
parcialmente à carga orgânica também
variável. .
O perfil da TCO no reator com
efluente industrial (não equalizado) exibia um comportamento irregular, indicando que havia introdução de um
efluente muito variável em composição e
outras caraterísticas (temperatura, pH) e
que, além disso, havia entrada freqüente
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de toxicidade na ETE da CETREL,
embora isto normalmente não chegasse a
prejudicar o sistema de tratamento por
causa do tanque de equalização, onde
eram diluídas as cargas tóxicas. A grande
diferença entre os perfis da TCO dos reatores com os dois efluentes, mostra a eficácia do tanque de equalização como unidade reguladora e a sua importância na
estabilidade operacional do sistema de
tratamento.
Em algumas ocasiões, o desvio do
comportamento normal da TCO em função do tempo, permitiu prever a entrada
de material tóxico na estação, assim como
de material orgânico excessivo, embora,
nestas ocasiões, tenha sido observada uma
boa estabilidade operacional e a qualidade do efluente final da CETREL tenha
se mantido compatível com as exigências
estabelecidas pelas normas de proteção
ambiental.
Tanto o software quanto o
hardware, demonstraram uma boa
performance e confiabilidade, o que levou a implementação definitiva da unidade de respirometria na ETE da
CETREL. Estas unidades vêm produzindo curvas da TCO, OD e da temperatura que vêm sendo apresentadas como
provas da estabilidade e bom desempenho do sistema de tratamento, em relatórios técnicos submetidos às autoridades
encarregadas do controle do meio ambiente no Pólo Petroquímico.
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Endereço para
correspondência:
José Gilson S. Fernandes
Via Atlântica, Km 09
Interligação Estrada do Côco/
Polo Petroquímico
42810-000
Camaçari - BA
Tel. (71) 634-6871
E-mail:
[email protected]
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engenharia sanitária e ambiental 137
ARTIGO TÉCNICO
UTILIZAÇÃO DA RESPIROMETRIA NO CONTROLE OPERA
CIONAL DE SISTEMAS AERÓBIOS DE TRA
TAMENTO DE ÁGU
AS RESIDUÁRIAS - A
PERACIONAL
RAT
GUAS
EXPERIÊNCIA DA CETREL