Uso de Selectores

O termo “selector” denomina a zona de contacto para melhoria de um sistema de lamas activadas

onde ocorre a mistura de lamas biológicas recirculadas com o caudal afluente de água residual. A terminologia deve-se ao papel do compartimento em seleccionar os organismos com características de decantabilidade desejadas.

Um selector para controlo de processos biológicos pode ser constituído por uma zona inicial (separada

ou integrante) do reactor biológico que permite o controlo da dispersão e do gradiente de substrato do meio. Constitui um tanque de contacto (com TRH de 15 a 30 minutos) onde as lamas biológicas recirculadas são envolvidas com a água residual afluente ao reactor, sendo estabelecidas condições especiais favoráveis

CARACTERIZAÇÃO DA DECANTABILIDADE DAS LAMAS ACTIVADAS DA ETAR DE SOBREIRAS, PORTO, VIA DETERMINAÇÃO FISIOLÓGICA GLOBAL ATRAVÉS DA MONITORIZAÇÃO DE SOUR

MANGRUM (1998) indica que o sistema modificado com o recurso a selectores favorece o crescimento de organismos formadores de flocos em detrimento dos filamentosos - nomeadamente as bactérias filamentosas características de sistemas de baixa carga que apresentam uma menor taxa de crescimento específico para condições de elevada concentração de substrato.

A Figura 14 apresenta os principais componentes deste tipo de processo: o selector recebe elevada

carga orgânica através da alimentação pelo caudal afluente e recirculação de lamas, com um tempo de retenção hidráulica relativamente baixo; seguidamente, a massa microbiana é conduzida ao tanque de arejamento onde é sujeita a um ambiente de baixa carga (escassez).

Figura 14 – Representação esquemática de um selector típico

Em aplicações práticas, verifica-se que estes processos induzem uma tendência de menor formação

tipo bulking, com melhorias em análise de IVL e maior estabilidade das condições do efluente tratado.

Os microrganismos são expostos a períodos de abundância e de carência de substrato (alimento), para fomentar o desenvolvimento da sua capacidade de o assimilar e armazenar rapidamente. Os organismos formadores de flocos seleccionados nas câmaras selectoras apresentam elevada capacidade de consumir e

assimilar rapidamente substrato, aumentando a sua eficiência no processo de lamas activadas. Diversos estudos têm apresentado resultados favoráveis concordantes com este princípio, mostrando que as condições criadas na zona inicial do selector favorecem o desenvolvimento de bactérias formadoras de

flocos.

A cinética, ou a aptidão para rápida assimilação de substrato orgânico é uma das principais características do processo de selectores. A Figura 15 ilustra a selecção de bactérias predominantes em função da concentração de substrato limitante, com base na equação de Monod (Equação 13).

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μ = μ

µ: taxa de crescimento específica (h-1) µmax: taxa de crescimento máxima (h

-1 )

KS: Constante de saturação ou constante de Monod (concentração de substrato para a qual a taxa de crescimento específica é µmax/2) (mg/L)

S: Concentração de substrato (mg/L)

Figura 15 – Selecção cinética de organismos filamentosos baseada na equação de Monod (BITTON, 1994)

A remoção selectiva de populações filamentosas causadoras de espuma é uma alternativa geralmente

eficaz mas difícil de conseguir. Os organismos filamentosos causadores de foaming têm necessidades metabólicas e respiratórias específicas e cinéticas de crescimento distintas. Os nacardioformes, tendem a ser mais vulneráveis a pressões de selecção do que a M.parvicella (WANNER, 1994). Assim sendo, as espumas causadas por este microrganismo são mais frequentemente tratadas com eficácia por métodos químicos ou

remoção física, tornando-se mais comum a recomendação de uso de selectores para Nocardia.

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Tabela 10 – Tipo de selectores, finalidade e princípio de funcionamento

Selector Princípio Tipo de

selecção

Mecanismos

Anóxico

Ausência de OD e presença de nitrato em quantidades suficientes para suprimir as necessidades metabólicas

Metabólica Armazenamento e desnitrificação

Aeróbio

Ambiente aeróbio com controlo do tempo de

contacto

Cinética

Mecanismos de remoção de substrato dissolvido: respiração aeróbia e

armazenamento.

Anaeróbio Ausência de OD e de nitrato Cinética e metabólica

Assimilação e armazenamento de substrato por via: 1) hidrólise de polifosfatos inorgânicos armazenados no interior das células (com libertação de ortofosfato); 2)

Fermentação de glicogénio armazenado

De acordo com o apresentado na tabela, a um selector do tipo aeróbio, é fornecido oxigénio em

quantidade suficiente para suprimir as necessidades metabólicas, sendo o armazenamento e a respiração aeróbia os principais mecanismos de remoção de substrato. Um selector anóxico deve conter um ambiente desprovido de OD, mas com fornecimento de nitrato em quantidades suficientes para satisfazer as necessidades metabólicas, sendo o armazenamento e a desnitrificação os principais mecanismos de

remoção de substrato. Por último, o selector anaeróbio, sem OD nem NO3 potencia o armazenamento de

substrato por hidrólise de polifosfatos inorgânicos armazenados ou fermentação de glicogénio (RICHARD, SEAR-BROWN, & COLLINS, 2003).

Nos selectores do tipo anaeróbio e anóxico é necessária agitação de baixa intensidade e potência (agitadores tipo hélice) para manter os sólidos em suspensão.

Pretende obter-se razões A/M elevadas e tempos de contacto reduzidas para que a CQO solúvel seja inferior a 60 mg/L à saída do selector de modo a evitar a proliferação das bactérias filamentosas no reactor de arejamento.

A escolha do tipo de selector deve ser função dos organismos e do tipo de afluente, em particular da necessidade de desnitrificação. PARKER et al (2003) refere o bom desempenho dos selectores anaeróbios

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