Fatores que afetam o condicionamento

Lodo de águas residuais são formados por sólidos primários, secundários, e / ou químicos com partículas orgânicas e inorgânicas de vários formatos. Dependendo da fonte geradora do lodo, as partículas podem apresentar conteúdo significativo de água livre e ainda água vicinal, intersticial e de hidratação (TUROVSKIY; MATHAI, 2006). As principais características que afetam o lodo condicionado são: a fonte geradora, concentração de sólidos, distribuição do tamanho de partículas, fatores físicos, carga de superfície, grau de hidratação e outros.

Fonte Geradora

Segundo Turovskiy e Mathai (2006) lodo primário, resíduo de lodo ativado, lodo químico e biosolidos digeridos são bons indicadores de fontes, que requerem quantidades significativas de doses de condicionantes para realização do desaguamento. Como regra geral, lodo primário exige doses mais baixas de condicionante do que as exigidas pelo lodo biológico, já lodo químico é difícil de classificar como uma única fonte para as quantidades requeridas de condicionante, porque diferentes tipos de lodos químico exigem diferentes doses e tipos de

condicionantes. Deve-se notar que estas são regras gerais e que os requisitos de condicionamento para a mesma fonte de lodo, pode variar de planta para planta.

Concentração de Sólidos

A concentração de sólidos em lodos de águas residuárias contém um número significativo de partículas coloidais, que apresentam grande área de superfície específica. Se o lodo apresenta baixa concentração de sólidos, estas partículas comportam-se de forma discreta com pouca interação.

Em muitas aplicações o condicionamento é a neutralização da carga superficial das partículas do lodo pela adsorção da carga oposta de polieletrólitos orgânicos ou inorgânicos (TCHOBANOGLOUS; BURTON; STENSEL 2003).

Com a pequena interação da baixa concentração de sólidos, maior o volume condicionante é necessário para ultrapassar a carga de superfície. À medida que a concentração de sólidos aumenta, a interação também aumenta, isto sugere que quanto maior for a concentração de sólidos menos susceptível ocorre o processo de superdosagem, enquanto que, quanto maior for a concentração de sólidos mais difícil de realizar uma mistura efetiva do lodo com polímero (TUROVSKIY; MATHAI, 2006; MIKI, 1998).

Distribuição do tamanho de partícula

A distribuição e o tamanho das partículas são fatores importantes que influenciam o desaguamento do lodo. Quanto menor for o tamanho da partícula, maior será a área superficial que implica maior capacidade de hidratação, maior consumo de produtos químicos e um aumento na resistência ao desaguamento. (TCHOBANOGLOUS, BURTON, STENSEL 2003; MIKI, SOBRINHO, HAANDEL, 2006).

Fatores Físicos

Os fatores físicos, como armazenamento, bombeamento, mistura e processos de tratamento de lodos, incluindo adensamento e desaguamento, podem afetar as

características dos lodos desaguados. O lodo quando armazenado durante um longo período, necessita de mais condicionantes do que o lodo fresco, por causa de um aumento no grau de hidratação e no conteúdo de sólidos finos (TCHOBANOGLOUS; BURTON; STENSEL 2003).

Superfície de carga e grau de hidratação

Na maior parte dos casos, os sólidos do lodo tendem a repelir-se em vez de se atraírem, muito embora os sólidos dos lodos sejam carregados negativamente e assim, tendem a ser mutuamente repulsivos. Esta repulsão ocorre devido à hidratação ou efeitos elétricos. Com a hidratação, uma camada de água se liga à superfície do sólido, que impede a interação entre as partículas de sólidos. Mediante a estas dificuldades de interação, o condicionamento é utilizado para ultrapassar estes efeitos de hidratação e repulsão elétrica (TCHOBANOGLOUS; BURTON; STENSEL 2003).

Tipo de Polímero

O uso de polímeros é de fundamental importância para superar os efeitos de hidratação e repulsão eletrostática e como os lodos são carregados negativamente o uso de polímeros catiônicos acabam sendo os mais apropriados para o condicionamento do lodo.

Segundo Cole e Singer (1985) os polímeros catiônicos com peso molecular superior a 106 _{foram eficazes no condicionamento de lodo.}

Determinação da melhor dosagem

A dosagem ótima de polímeros é definida como a dose que produz resistência mínima à filtração de acordo com o tipo de ensaio utilizado (WU; LEE; HUANG, 2000).

Para determinar a melhor dosagem de polímeros, ensaios de experimentais são essenciais para se determinar a dosagem ideal. Testes de resistência específica, tempo de sucção capilar, além de outros propostos por diversos autores, são

utilizados para obter, se não a melhor dosagem, o range de dosagem que melhor representa a eficiência no desaguamento do lodo.

Para identificar a melhor dosagem de polímeros alguns fatores devem ser levados em consideração. Segundo Mortara (2011) o consumo de produtos químicos depende essencialmente da quantidade de sólidos presentes num certo volume de lodo. Como a dosagem de polímero depende diretamente do teor de sólidos presentes no lodo, a determinação desta variável é de fundamental importância para se identificar a dosagem ideal.

Niu et al. (2013) destacam que é improvável que exista um índice universal para determinação da dose ótima. A dosagem ótima e consequente o consumo de produtos químicos poderá ser muito diferente dependendo da capacidade de desaguamento e da origem do lodo estudado.

A dosagem dos condicionantes químicos deve ser avaliada levando em consideração não apenas a eficiência no desaguamento, mais o custo do agente químico condicionador (ZHAI et al. 2012).

As condições ideais para processo desaguamento, como a dosagem de polímero, pH do lodo e origem do lodo, devem ser investigados usando experimento jar-test (AMUDA; AMOO, 2007).

Andreolli, Von Sperling e Fernandes (2007) apontam que as dosagens de polímeros orgânicos são menores que polímeros inorgânicos podendo varia de 1 a 10 g/kg. Abu-Orf e Ormerci (2005) identificaram uma dose ótima de polímero na ordem de 20-22 g/kg podendo ser considerada o melhor range de dosagem, para lodos com menor afinidade ao desaguamento.