Ensaio abril/

Neste primeiro ensaio, o lodo coletado na ETE Canasvieiras apresentava, após ter sido passado por uma peneira simples para retirada de resíduos mais grosseiros, uma concentração de 12,52g SST.L-1. Após ser submetido ao processo de lavagem, o qual durou 64 horas, a concentração celular final do lodo chegou a 0,74g SST.L-1. A vazão média de alimentação (F) foi mantida em 123,0 ± 8,8mL.h-1, equivalendo, em termos de vazão específica de alimentação (D), a 0,041h-1_{. A Figura 5.3 mostra a concentração celular do lodo em função}

do tempo.

Figura 5.3 - Variação da concentração celular em função do tempo durante o

O ajuste da equação exponencial, conforme Equação 4.4 (página 58) permitiu estimar o valor da grandeza (D-µmax) = 0,038h-1, resultando um µmax de 0,003h-1. Embora este valor seja menor que os encontrados na literatura para Nitrobacter (0,022h-1) ou para Nitrosomonas (0,033h-1) (VERSTRAETE; PHILIPS, 1998), cabe lembrar que se partiu de uma cultura mista de células, enquanto os dados da literatura são relativos a culturas puras.

Na Figura 5.4 são apresentados os dados de acompanhamento dos compostos nitrogenados (NH4+, NO2- e NO3-) ao longo da lavagem.

Lembrando que, nesta etapa, o reator foi alimentado continuamente com meio contendo cerca de 500mg N-NH4.L-1. O aumento da concentração

de nitrogênio amoniacal no reator, enquanto as concentrações de nitrato e nitrito permanecem baixas, aponta uma baixa atividade do lodo, fato evidenciado também pela velocidade específica de crescimento mencionada.

Figura 5.4 - Dados referentes à concentração das formas nitrogenadas no reator

ao longo do processo de lavagem.

Ao final do processo de lavagem, o reator passou a ser operado como um SBR e imediatamente deu-se início a primeira cinética, mantendo-se as demais condições de operação inalteradas. Após cerca de 76 horas, a concentração de nitrogênio amoniacal chegou a níveis próximos a zero, encerrando o primeiro ciclo. Seguiu-se um período de sedimentação do lodo e posterior retirada do sobrenadante, priorizando a retenção da biomassa. Ao preencher o volume do reator com o meio de

mesma concentração utilizado na lavagem (500mg N-NH4.L-1), deu-se

início a segunda cinética e procedeu-se da mesma forma em uma terceira.

Os dados de acompanhamento das concentrações das formas nitrogenadas no meio, para os três ciclos de alimentação realizados, seguem apresentados da Figura 5.5. Ressalta-se que, no gráfico, não é considerado o tempo de decantação entre uma cinética e outra.

Figura 5.5 - Dados da concentração das formas nitrogenadas presentes no

reator ao longo das três cinéticas realizadas após a lavagem do lodo.

É possível observar que nas primeiras 40 horas após a lavagem não houve, praticamente, consumo de amônio, remetendo à baixa atividade celular novamente. Este comportamento foi recorrente em todos os ensaios posteriores, apenas apresentando variação no período necessário para a adaptação e também foi observado por Leitão et al. (2007), quando utilizou lodo sem pré adaptação.

Passado este primeiro período de adaptação dos microrganismos, a concentração de amônia começa a decair quase proporcionalmente ao aumento da concentração de nitrito, enquanto os níveis de nitrato não sofrem alteração, seguindo baixos e demonstrando um desequilíbrio entre as populações de bactérias oxidadoras de amônio, em especial as Nitrosomonas, e as oxidadoras de nitrito (como as Nitrobacter).

Os períodos reservados para decantação da biomassa para se efetuar nova alimentação, sem a presença de agitação e aeração, não deixam de ser seletivos em relação à população microbiana presente, uma vez que as BOA têm uma maior afinidade pelo oxigênio do que as

BON, prevalecendo em sistemas com pouco oxigênio dissolvido. Além do mais no instante inicial de cada ciclo não há substrato para as BON, além da alta concentração de amônio, aliada a alcalinidade do sistema promover a presença de quantidades de amônia livre que, de acordo com a faixa proposta por Anthonisen et al. (1976), pode ser inibitória para esses microrganismos.

Na tabela 5.1 constam os tempos de duração de cada cinética, assim como a remoção total obtida ao final de cada ciclo, a velocidade específica de consumo de amônio (QNH4) e velocidade específica de

formação de nitrito (QNO2), estas últimas obtidas ao se considerar as

relações lineares de variação de concentração dos dois compostos em função do tempo.

O valor da concentração celular (Xm) das cinéticas foi obtido

através da média entre as medidas realizadas ao longo de cada uma (vide valores nos apêndices) a qual está acompanhada do intervalo de confiança entre as médias obtido através do desvio padrão da amostra populacional, com nível de significância de 95%.

Tabela 5.1 - Dados do tempo de duração, porcentagem de remoção

total, concentração celular média, velocidade específica de consumo de amônio e velocidade específica de formação de nitrito para cada um dos 3 ciclos de alimentação. Tempo (h) Remoção (%) (g SST.LXm -1₎ QNH4 (g N-NH4.g-1 SST.d-1₎ QNO2 (g N-NO2.g-1 SST.d-1₎ Ciclo 1 75,5 9,21 1,44±0,39 0,29 0,22 Ciclo 2 22,5 7,48 1,23±0,22 0,48 0,44 Ciclo 3 24,0 12,27 1,92±0,50 0,33 0,35

Os valores de remoção apresentados são referentes ao total de nitrogênio que teria sido removido na forma de N2 ao final de cada ciclo

de alimentação.

De uma maneira geral, os microrganismos autotróficos apresentam baixas velocidades específicas de crescimento e, além disso, trabalha-se com concentrações de substratos relativamente baixas. Deve-se também lembrar que ocorria a retirada de amostras para as determinações analíticas. Destes fatos decorre que a concentração celular, durante a execução de um ciclo, pode ser considerada como aproximadamente

constante. Acrescente-se que, de um ciclo para outro, como se efetua a sedimentação para a retirada e descarte do sobrenadante, pode eventualmente ocorrer a perda de células com o efluente.

Comparando com valores reportados na literatura as velocidades específicas encontradas neste experimento são consideradas muito baixas. Leitão et al,. (2007) tendo submetido lodo de tratamento de esgoto doméstico ao mesmo procedimento de lavagem e trabalhando com um valor médio de 0,37g SST.L-1, obteve valores superiores a 3,4g N-NH4.g-1 SST.d-1, cerca de 10 vezes maiores que os registrados nas

cinéticas 1 e 3. Estes mesmo autores observaram uma eliminação média de 35% do nitrogênio suprido ao reator.

Embora o sistema de controle de pH ainda não tivesse sido instalado neste período, não houve variações bruscas como é possível constatar nas tabelas (Apêndices), que pudessem causar danos ao sistema microbiano, como o acúmulo de amônia livre ou HNO2.