Ensaio julho/

Uma nova coleta de material foi realizada no mesmo ponto da ETE Canasvieiras no mês de julho. Desta vez aplicou-se, na lavagem, metade da vazão do processo anterior (68mL.h-1_{), resultando numa}

vazão específica de alimentação de 0,023h-1, o que também proporcionou o dobro do TRH (próximo a 2 dias) como é apresentado na Tabela 4.4. Os dados de concentração celular estão presentes na Figura 5.6, abaixo.

Figura 5.6 - Variação da concentração celular em função do tempo durante o

A velocidade específica de crescimento celular obtida através do ajuste exponencial da curva foi de µmax= 0,009h-1, o triplo do valor

anterior e acima do valor obtido por Leitão et al. (2007), de 1,25.10-3 _h-1

mas ainda inferior a valores encontrados por Wiessmann (1994), por exemplo, de 0,125h-1 trabalhando a 35ºC também.

Embora a biomassa inicial tivesse uma concentração celular menor (10,3g SST.L-1), o tempo total do processo se estendeu por quase 140 horas. Este período foi suficiente para que ocorresse atividade celular ainda durante a lavagem (também observado através do valor relativamente maior de µmax), motivo pelo qual a concentração de

amônio atingida não chegou a 250mg N-NH4.L-1, metade dos 500mg N-

NH4.L-1 presentes no meio introduzido no reator. Isto pode ser

observado na Figura 5.7, juntamente com as concentrações de nitrito e nitrato desta fase.

Figura 5.7 - Dados referentes à concentração das formas nitrogenadas no reator

ao longo do processo de lavagem.

Neste experimento foram realizadas cinco ciclos de alimentação após a lavagem, seguindo os mesmos procedimentos citados anteriormente. Na Figura 5.8 são apresentados os dados referentes às formas nitrogenadas ao longo de todos eles.

Cabe citar que, entre o quarto e quinto ciclos houve um intervalo de 10 dias em que a biomassa ficou armazenada a 4ºC, sem fornecimento de oxigênio ou substrato.

Tappe et al. (1999), mostram que cultura de Nitrosomonas europea, mantida por 17 dias em carência de oxigênio, recobrou totalmente a atividade em poucas horas de aeração, indicando a boa capacidade de “adaptação” destas bactérias.

Figura 5.8 - Dados da concentração das formas nitrogenadas presentes no

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

Pode ser observado que o ensaio realizado na seqüência da lavagem foi o mais rápido entre todos, conseqüência da atividade microbiana ter se iniciado ainda na fase de lavagem. A alta concentração de nitrito ainda no período inicial poderia ter prejudicado o experimento, já que, por ser o substrato das BON, estaria favorecendo esse tipo de microrganismo em detrimento das BOA.

No quinto ciclo percebe-se um aumento significativo no tempo de processo que até então apresentava um comportamento de queda entre um ensaio e outro, como pode ser visto nos dados da Tabela 5.2. Também se observa um retrocesso na velocidade de consumo de amônio além da queda na concentração celular, conseqüências do período em que o lodo ficou estocado, sem atividade.

A alta remoção obtida na primeira cinética poderia levar a acreditar que a alta concentração de nitrito, formado ainda ao longo da lavagem, não interferiu de maneira negativa. Porém, não foi possível manter valores semelhantes de remoção nas cinéticas seguintes.

Tabela 5.2 - 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 5 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 21,0 52,78 1,48±0,24 0,17 0,16 Ciclo 2 37,0 10,56 1,28±0,08 0,39 0,28 Ciclo 3 30,0 11,03 1,06±0,16 0,51 0,25 Ciclo 4 23,0 21,71 1,31±0,1 0,56 0,32 Ciclo 5 40 11,52 0,93±0,14 0,36 0,32

Embora até a quarta cinética os valores das velocidades específicas de consumo de amônio e formação de nitrito fossem crescentes eles continuaram se apresentando bastante baixos quando comparados aos obtidos Leitão et al. (2006), que chegou a velocidades próximas a 10 g N-NH4.g-1 SST.d-1 , embora estivessem trabalhando

com culturas que haviam passado por um período longo de adaptação. Segundo Zdradek (2005) a respirometria é uma ferramenta bastante útil para quantificar o estado fisiológico das células. Portanto é de interesse utilizá-la neste trabalho como dado adicional para entender melhor o comportamento dos microrganismos. Foram realizadas determinações periódicas de velocidade de respiração celular, em intervalos de tempo aleatórios ao longo de cada ciclo deste e dos demais ensaios. A Figura 5.9 traz as velocidades específicas de consumo de oxigênio obtidas em cada ensaio respirométrico, e calculadas conforme indicado no item 4.6 (página 63) em função do tempo.

As velocidades específicas de respiração (QO2) dos

microrganismos foram determinadas nas condições operacionais aplicadas ao próprio processo, mudando-se apenas a velocidade de agitação para 200rpm, além da interrupção da aeração no reator. Ao longo de cada cinética a velocidade específica de respiração vai sofrendo um aumento, até seu valor máximo, quando os microrganismos estão em plena atividade.

Figura 5.9 - Velocidades específicas de consumo de oxigênio em função do

tempo ao longo das seis cinéticas realizadas para este ensaio.

Além do intervalo de tempo que os microrganismos ficam sem atividade, em virtude do tempo necessário para a sedimentação e retirada de sobrenadante, o substrato poderia influenciar de duas maneiras a velocidade de respiração. Quando está em concentrações elevadas poderia inibir a atividade dos microrganismos, principalmente no primeiro ciclo, quando ainda não estão totalmente adaptados às condições de operação, o que pode ser observado nos primeiros pontos do gráfico. Ao final de cada cinética, os níveis baixos de substrato se tornam limitantes da atividade microbiana e conseqüentemente do consumo de oxigênio.

A baixa eficiência na remoção de nitrogênio apresentada pelos processos nos experimentos realizados até este momento, principalmente quando comparados aos resultados obtidos por Leitão et al. (2006), que trabalhou com condições muito semelhantes às apresentadas aqui, levaram ao questionamento da qualidade do lodo coletado. Verificou-se que alguns problemas técnicos estariam comprometendo a qualidade do tratamento da ETE Canasvierias, a qual recebe diariamente um volume considerável de resíduo de caminhões “limpa-fossas” com alta concentração de gorduras.

De acordo com os profissionais responsáveis pela estação, desde janeiro de 2009, havia problemas operacionais ligados a esta questão. Dificuldades na decantação do lodo (lodo não floculento), ausência de metazoários nas análises microscópicas do lodo – os quais são indicativos de qualidade em sistemas de tratamento de esgoto – e turbidez na saída do efluente. Fatores que revelam o comprometimento da qualidade da biomassa coletada.