REMOÇÃO DE NUTRIENTES DO EFLUENTE DE UM DAFA, TRATANDO ESGOTO DOMESTICO, ATRAVÉS
REMOÇÃO DE NUTRIENTES DO EFLUENTE DE UM DAFA, TRATANDO ESGOTO DOMESTICO, ATRAVÉS
DE UM SISTEMA BARDENPHO Dissertação a p r e s e n t a d a ao C u r s o de M e s t r a d o em E n g e n h a r i a C i v i l da U n i v e r s i d a d e F e d e r a l da P a r a j i b a , em cumprimento a s exigências p a r a obtenção do g r a u de M e s t r e .
AREA DE CONCENTRAÇÃO: RECURSOS HÍDRICOS
ORIENTADOR: PROF. ADRIANUS CORNÉLIUS VAN HAANDEL
CO-ORIENTADORA: PROFã PAULA F R A S S I N E T T I CAVALCANTI CATUNDA
J U L I O CESAR DA COSTA SILVA
DISSERTAÇÃO APROVADA EM
ADRIANUS CORNÉLIUS VAN HAANDEL - Fh.D ( O r i e n t a d o r )
^AULA F R A S S I N E T I CAVALCANTI CATUNDA - MSc ( C o - O r i e n t a d o r a )
MÔNICA COURA D I A S - MSc ( E x a m i n a d o r I n t e r n o )
CELSO L U I Z JPTÂTTI NETO - MSc ( E x a m i n a d o r E x t e r n o )
CAMPINA GRANDE - PB. 1990
AGRADECIMENTOS
Aos p r o f e s s o r e s A d r i a n u s Cornélius Van Haandel e Pau l a F r a s s i n e t t i C a v a l c a n t i C a t u n d a , p e l a orientação e r e v i s a o do t e x t o . À U n i v e r s i d a d e de F o r t a l e z a (UNIFOR) e * E s c o l a T e c -n i c a F e d e r a l do C e a r a ( E T F C e ) que me p e r m i t i r a m , como d o c e -n t e , r e a l i z a r e s t a p e s q u i s a . Ã Coordenação de Aperfeiçoamento de F e s s o a l de N i v e l S u p e r i o r - CAPES/PICD, p e l o a p o i o f i n a n c e i r o . A minha mae, e s p o s a e f i l h o s p e l o a p o i o e i n c e n t i v o . A D a n i e l H e l i e n i o S i l v a ) M a r i l a c X i m e n e s C a b r a l e Ma^ r i a Zélia Cunha B a r r o s o , p e l o a p o i o imprescindível n a con fecçao da T e s e .
A E l i z a b e t h M a r i a Nunes da C o s t a e S i l v a , minha esp£ s a , p e l o s serviços de d a t i l o g r a f i a .
E a t o d o s , que de alguma forma contribuíram p a r a a realização d e s t e t r a b a l h o .
LISTA DE SÍMBOLOS
a - T a x a de recirculaçao do segundo r e a t o r a e r o b i o p a r a o r e a t o r pre-D ( I S r e a t o r ) ,
bh - C o n s t a n t e de respiração endógena ( d *") .
bn - C o n s t a n t e cinética de respiração endógena p a r a n i t r i f i c a d o r e s ( d .
Cr - C o n s t a n t e = Yh.Rs / ( l + b h . R s ) .
Dc - C a p a c i d a d e de desnitrificaçao (mg N . l ^ ) .
f - Fraçao de l o d o a t i v o d e c a i d o e t r a n s f o r m a d a em r e s i duo endógeno (mg s v s / mg DQO).
f n - Fraçao de m a s s a de nitrogénio no l o d o orgânico (mg N.mg s v s ^ ) . fM - Fraçao máxima de l o d o a n o x i c o . f p n - Fraçao de m a s s a de fósforo no l o d o i n a t i v o = (mgP/ mg s v s ) . fp a - Fraçao de m a s s a de fósforo no l o d o a t i v o — (mgP / mg s s v ) .
fup - Fraçao nao biodegradável e p a r t i c u l a d o do m a t e r i a l orgânico a f l u e n t e (mg s v s / mg DQO).
f u s Fraçao nao biodegradável e solúvel do m a t e r i a l o r -gânico a f l u e n t e (mg DQO / mg DQO).
- C o n s t a n t e de desnitrificaçao a s s o c i a d a a utilização do m a t e r i a l r a p i d a m e n t e biodegradável (mg N. mg Xa 1 . d1 ) .
i v K2 ~ Co n s t a n 't e d e d e s n i t r i f icaçao a s s o c i a d a a utilização do m a t e r i a l l e n t a m e n t e biodegradável ( r e a t o r p r e - D ) (mg N.mg Xa . d1 ) . - C o n s t a n t e de desnitrificaçao a s s o c i a d a a utilização do m a t e r i a l l e n t a m e n t e biodegradável ( r e a t o r p ó s - D ) , (mg N .mg Xa 1 . d . —1 Kn - C o n s t a n t e de m e i a saturação (mg N . l ) .
mXv - Massa de sólidos voláteis em suspensão no l i c o r m i s t o por u n i d a d e de m a s s a diária de DQO a f l u e n t e (mg s v s / mg DQO).
mO - Massa de oxigénio consumido por u n i d a d e de m a s s a de c
DQO no a f l u e n t e (mg 0 / mg DQO).
—1 Nad - Concentração de amónia d e s e j a d a no e f l u e n t e (mgN.1 ) Nae - Concentração de amónia no e f l u e n t e (mg N / l ) .
N a i - Concentração de amónia a f l u e n t e (mg N / l ) . N n i - Concentração de n i t r a t o a f l u e n t e (mg N / l ) .
Nn^ - Concentração de n i t r a t o rio r e a t o r pre-D (mg N / l ) . Nn - Concentração de n i t r a t o no r e a t o r a e r o b i o (mg N / l ) . Nn - Concentração de n i t r a t o no r e a t o r pos-D (mg N / l ) .
o
Nne - Concentração de n i t r a t o no e f l u e n t e (mg N / l ) . Nc - C a p a c i d a d e de nitrificaçao (mg N . l .
Ns - Concentração de nitrogénio a f l u e n t e necessária p a r a produção de l o d o (mg N. "*") .
N t i - TKN a f l u e n t e (mg N . l "1) . Nte - TKN e f l u e n t e (mg N . l "1) .
Oc - T a x a de consumo de oxigénio no l i c o r m i s t o (mg 0^ / l / d ) .
p - razão DQO / s v s do l i c o r m i s t o (mg DQO / mg s v s ) .
P I - Concentração de fósforo no l o d o de e x c e s s o (mg P / l ) . Q i - Vazão a f l u e n t e ( l / d ) .
Qr Vazão de recirculaçao do segundo r e a t o r p a r a o r e a -t o r pré-D ( l / d ) .
Qd - Vazão do l o d o de r e t o r n o ( l / d ) . q - Vazão do l o d o de e x c e s s o ( l / d ) .
I V *
Rh - Tempo de detenção hidráulica ( h ) . Rs - I d a d e de l o d o ( d ) .
s - Taxa de recirculaçao do d e c a n t a d o r p a r a o r e a t o r pre-D ( l 9 r e a t o r ) ,
S b i - Concentração da DQO biodegradável a f l u e n t e (mg DQO
A ) .
~ * S b i - Concentração da DQO biodegradável e f l u e n t e (mg DQO
A ) .
Sbim Concentração da DQO biodegradável da m i s t u r a do e s -g o t o b r u t o com o e f l u e n t e do DAFA (m-g DQO / 1 ) . S t i - Concentração da DQO a f l u e n t e (mg DQO / l ) .
S t e - Concentração da DQO e f l u e n t e (mg DQO / l ) . S t d - Concentração da DQO d i g e r i d a (mg DQO / l ) .
So - Concentração da DQO do oxigénio consumido (mg DQO / 1 ) .
Sx - Concentração da DQO do l o d o p r o d u z i d o (mg DQO / l ) . T - T e m p e r a t u r a (em g r a u s centígrados).
U - Taxa e s p e c i f i c a de c r e s c i m e n t o de N i t r o s s o m o n a s ( d ^ ) . ( L e i a - s e m i ) .
v i
Um - Taxa e s p e c i f i c a máxima de c r e s c i m e n t o de N i t r o s s orno n a s ( d ) . ( L e i a - s e mi m á x i m o ) .
Vr - Volume do r e a t o r ( l ) .
Xv - Concentração de sólidos orgânicos (mg s v s / l ) . Yh - C o e f i c i e n t e de r e n d i m e n t o (mg s v s / mg DQO).
a í~ - C o n s t a n t e de p r o p o r c i o n a l i d a d e = 0,028 mg N . mg DQO"1.
O p r e s e n t e t r a b a l h o t e v e como o b j e t i v o a n a l i s a r a v i a b i l i d a d e de s e u s a r , um s i s t e m a de l o d o a t i v a d o , p a r a a remoção biológica de n u t r i e n t e s do e f l u e n t e de um d i g e s t o r anaeróbio t r a t a n d o e s g o t o d o m e s t i c o . R e a l i z o u - s e uma i n vestigaçao e x p e r i m e n t a l u s a n d o - s e um s i s t e m a híbrido de * r t r a t a m e n t o de e s g o t o , constituído p o r um p r e - t r a t a m e n t o em d i g e s t o r anaeróbio de f l u x o a s c e n d e n t e s e g u i d o p o r um t r a t a m e n t o complementar em um s i s t e m a de l o d o a t i v a d o . A investigação e x p e r i m e n t a l f o i d e s e n v o l v i d a n a estação de t r a t a m e n t o de e s g o t o do b a i r r o do P e d r e g a l d a c i d a d e de Campina Grande - P a r a i b a .
V e r i f i c o u - s e que apos o p r e - t r a t a m e n t o anaeróbio a eficiência do s i s t e m a de l o d o a t i v a d o ( s i s t e m a B a r d e n p h o ) n a remoção biológica do nitrogénio d e p e n d i a , p r i n c i p a l m e n -t e , da relação e n -t r e a concen-tração do m a -t e r i a l n i -t r o g e n a d o
(TKN) a f l u e n t e e da concentração do m a t e r i a l orgânico (DQO) a f l u e n t e , i s t o e, da razão TKN/DQO media do a f l u e n t e .
A p a r t i r dos dados e x p e r i m e n t a i s , d e s e n v o l v e u - s e um modelo de otimizaçao do s i s t e m a h i b r i d o de t r a t a m e n t o no s e n t i d o de m i n i m i z a r o s c u s t o s de t r a t a m e n t o , obtendo um e f l u e n t e f i n a l e s s e n c i a l m e n t e l i v r e de sólidos s u s p e n s o s }
* f
DBO, nitrogénio e fósforo. C o n c l u i - s e que no s i s t e m a h i b r i do o s c u s t o s de construção e de operação s a o r e d u z i d o s em m a i s de 50 p o r c e n t o quando comparados com o s c u s t o s do s i s t e m a Bardenpho c o n v e n c i o n a l .
v i i i ABSTRACT The aim o f t h i s t h e s i s i s t o e v a l u a t e t h e f e a s i b i l i t y o f u s i n g an a c t i v a t e d s l u d g e p r o c e s s f o r b i o l o g i c a l r e m o v a ! o f n u t r i e n t s f r o m t h e e f f l u e n t o f an anaeróbio d i g e s t o r t r e a t i n g d o m e s t i c s e w a g e . An e x p e r i m e n t a l invéstigation was c a r r i e d o u t , i n w h i c h a h y b r i d sewage t r e a t m e n t s y s t e m was u s e d composed o f a p r e t r e a t m e n t i n an u p f l o w anaeróbio d i g e s t o r p r e c e d e d by complementary t r e a t m e n t i n a Bardenpho a c t i v a t e d s l u d g e p r o c e s s . The i n v e s t i g a t i o n de v e l o p e r a t t h e sewage t r e a t m e n t p l a n t o f P e d r e g a l a t o w n s h i p o f t h e c i t y o f Campina Grande - P a r a i b a . I t was v e r i f i e d t h a t a f t e r t h e a n a e r o b i c p r e t r e a t m e n t t h e e f f i c i e n c y o f t h e B a r d e n p h o p r o c e s s was, m a i n l y , d e p e n d e n t on t h e p - r o p o r t i o n b e t w e e n n i t r o g e n (TKN)
and o r g a n i c m a t e r i a l (COD), i . e . on t h e TKN/COD r a t i o n . B a s e d an t h e e x p e r i m e n t a l d a t a a model was d e v e l o p e d f o r t h e o p t i m i z a t i o n o f t h e h y b r i d t r e a t m e n t s y s t e m w i t h t h e o b j e c t i v e t o m i n i m i z e t r e a t m e n t c o s t s and y e t o b t a i n a f i n a l e f f l u e n t e s s e n t i a l l y f r e e o f s u s p e n s e s o l i d s , BOD, n i t r o g e n and p h o s p h o r u s . I t i s c o n c l u d e d t h a t i n t h e h y b r i d s y s t e m c o n s t r u c t i o n and o p e r a t i o n a l c o s t s a r e r e d u c e d by more t h e 50 p e r c e n t when compared t o t h e c o s t s o f a c o n v e n t i o n a l B a r d e n p h o p r o c e s s .
ÍNDICE P a g i n a AGRADECIMENTOS . . L I S T A DE SÍMBOLOS RESUMO ABSTRACT 1 - INTRODUÇÃO 01 2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 04 i 2.1. Introdução 04 2.2. N i t r i f icaçao 05 | 2.2.1. E s t e q u i o m e t r i a de nitrificaçao .... 05 j 2.2.2. E f e i t o da nitrificaçao n a a l c a l i n i -dade 06 I
2.2.3. Demanda de oxigénio n a nitrificaçao 07 j
2.2.4. Cinética de nitrificaçao 07 2.2.5. Nitrificaçao em s i s t e m a s com z o n a s j n a o a e r a d a s 10 ! 2.2.6. C a p a c i d a d e de nitrificaçao 11 2.3- D e s n i t r i f icaçao 13 2.3-1. E s t e q u i o m e t r i a de desnitrificaçao . 13 2.3.2. Condições necessárias p a r a a d e s n i -trificaçao 15 2.3-3. Configurações do p r o c e s s o dos s i s t e mas de nitrificaçao e d e s n i t r i f i c a -çao 17 2.3-3-1- 0 s i s t e m a de l o d o s m u i t i p i o s 17
11
111
v i -1X
2.3.3.2. S i s t e m a s de l o d o único .. 17 2.3.4. C a p a c i d a d e de desnitrificaçao .... 23 2.4. Otimizaçao de S i s t e m a s de Nitrificaçao
-Desnitrificaçao 26 2.5. Remoção Biológica de Fósforo 29
2.6. 0 Balanço de M a t e r i a l 36 2.7. T a b e l a s 37 3 - MATERIAIS E MÉTODOS 48 3.1. Introdução 48 3.2. Descrição do S i s t e m a H i b r i d o de T r a t a m e n -t o de E s g o -t o 48 3.2.1. T r a t a m e n t o p r e l i m i n a r 49 3.2.2. F r e - t r a t a m e n t o anaeróbio 52 3.2.3. T r a t a m e n t o terciário 54 3-3. F r o c e d i m e n t o O p e r a c i o n a l 61 3.3.1. D e s e n v o l v i m e n t o do l o d o do l i c o r m i s t o 63 3-3.2. Operação do s i s t e m a B a r d e n p h o .... 63 3.3.3. P r i m e i r a e t a p a de operação 64 3.3.4. Segunda e t a p a de operação 64 3.4. P r o c e d i m e n t o Analítico 68 3-4.1. pH 68 3.4.2. Oxigénio d i s s o l v i d o 69 3.4.3. T a x a de consumo de oxigénio ( T O C ) . 69 3.4.4. A l c a l i n i d a d e 69
3.4.7. T e m p e r a t u r a 70 3.4.8. Nitrogénio A m o n i a c a l 70
3.4.9. N i t r a t o 70 3.4.10. Fósforo 70
4 - APRESENTAÇÃO E INTERFRETAÇÃO DOS RESULTADOS .. 71 4.1. Interpretação d o s Dados E x p e r i m e n t a i s da
P r i m e i r a E t a p a 71 4.2. Interpretação dos Dados E x p e r i m e n t a i s da
Segunda E t a p a 72 4.3- Balanço de M a t e r i a l 73 4-3.1- Exemplo do c a l c u l o p a r a o balanço de a l c a l i n i d a d e 74 4.3.2. Exemplo do c a l c u l o do balanço de m a s s a p a r a o m a t e r i a l n i t r o g e n a d o 75 4-3-3. Exemplo do c a l c u l o do balanço de m a s s a p a r a o m a t e r i a l orgânico ... 79 4.4. C a p a c i d a d e de Desnitrificaçao 81 4.4.1. Exemplo do c a l c u l o da c a p a c i d a d e de d e s n i t r i f icaçao 82 4.5. Aplicação do Modelo de Remoção Biológica
de Fósforo P r o p o s t o p o r M a r a i s 85
4.6. T a b e l a s 87
5 - DISCUSSÃO 1°2 5.1. Introdução 102
x i i
5.2. Otimizaçao de um S i s t e m a H i b r i d o de T r a t a -mento de E s g o t o em Função do V a l o r Ótimo da I d a d e de Lodo p a r a a Remoção Máxima de
Nitrogénio 10 3 5.3. D e s e n v o l v i m e n t o de um Modelo de Otimizaçao
p a r a um S i s t e m a H i b r i d o de T r a t a m e n t o de E s g o t o , B a s e a d o n a Remoção Máxima de N i t r o génio a C u s t o s de Construção e Operação Mi
n i m o s 104 5.4. Comparação do Modelo H i b r i d o de T r a t a m e n t o de E s g o t o com o S i s t e m a B a r d e n p h o Conven-c i o n a l (sem p r e - t r a t a m e n t o anaeróbio) .... 108 5.5- T a b e l a s 113 5.6. F i g u r a s 119 5.7. Quadros 125 6 - CONCLUSÕES 128 7 - SUGESTÕES 1 3 0 8 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1 31
0 e s g o t o d o m e s t i c o e uma f o n t e r i c a em n u t r i e n t e s , p r i n c i p a l m e n t e fósforo e nitrogénio. G r a n d e p a r t e do fósfo-r o e n c o n t fósfo-r a d o no e s g o t o d o m e s t i c o pfósfo-rovem do u s o de d e t e fósfo-r g e n t e s , e n q u a n t o a m a i o r p a r t e de nitrogénio r e s u l t a d a s e x c r e c o e s humanas.
Os p r o b l e m a s de poluição v i n c u l a d o s com o nitrogê n i o , d e v i d o o lançamento em q u a n t i d a d e s e x c e s s i v a s d e s s e nu t r i e n t e n o s c o r p o s d1 agua r e c e p t o r e s , estão r e l a c i o n a d o s com : diminuição do oxigénio d i s s o l v i d o ( r e s u l t a n t e da oxidação do nitrogénio a m o n i a c a l ) , e f e i t o s tóxicos da amónia p a r a os p e i x e s , aumento da concentração dos n i t r a t o s n a agua potável (com sérios r i s c o s de saúde p u b l i c a ) e o c r e s c i m e n t o e x c e s s i v o da população de a l g a s d e v i d o a eu trofizaçao.
0 combate a eutrofizaçao e m u i t o i m p o r t a n t e no que s e r e f e r e a preservação ecológica de c o r p o s d1 agua r e c e p t o -r e s . A eut-rofizaçao c o n s i s t e no e n -r i q u e c i m e n t o d a s aguas por n u t r i e n t e s , c a u s a n d o a l t a p r o d u t i v a d e biológica. I s t o e i n d i c a d o p e l a proliferação e x a g e r a d a de a l g a s , que t o r n a t u r v a a agua, podendo c a u s a r deficiência de oxigénio e odo-r e s desagodo-radáveis quando da m o odo-r t e e a p o d odo-r e c i m e n t o d a s a l g a s .
G e r a l m e n t e o e s g o t o , mesmo apos o t r a t a m e n t o s e c u n d a r i o , contem a l t a s concentrações de amónia ( e / ou n i t r a t o ) e f o s f a t o , a menos que s e j a m r e m o v i d o s por p r o c e s s o s e s p e
02 zaçao, t o r n a - s e necessário t r a t a r os e f l u e n t e s de e s taçoes de t r a t a m e n t o de e s g o t o , com a f i n a l i d a d e de r e m o v e r f o s f a t o ou o s compostos de nitrogénio, p e l o f a t o de que e l e s s a o l i m i t a n t e s no d e s e n v o l v i m e n t o d a s c o n d i c o e s e u t r o f i c a s .
Vários s a o o s p r o c e s s o s de remoção de nitrogénio em d i f e r e n t e s t i p o s de t r a t a m e n t o de e s g o t o . A t u a l m e n t e , o p r o c e s s o de remoção de nitrogénio que tem importância, d e v i d o a s u a a l t a eficiência, e o p r o c e s s o biológico de n i t r i f i c a -çao (oxidação biológica de amónia p a r a n i t r a t o ) s e g u i d o de desnitrificaçao (redução biológica de n i t r a t o a nitrogénio m o l e c u l a r ) .
B a r n a r d ( 1 9 7 3 ) s u g e r i u o s i s t e m a Bardenpho ( f i g u r a 2 . 4 ) , formado p o r r e a t o r e s aeróbios e a n o x i c o s , que p e r m i t e o d e s e n v o l v i m e n t o d o s p r o c e s s o s s e q u e n c i a i s de nitrificaçao e desnitrificaçao, com uma a l t a eficiência n a remoção de n i trogênio. A experiência com um g r a n d e numero de s i s t e m a s de l o d o a t i v a d o , b a s e a d o s no p r i n c i p i o do s i s t e m a Bardenpho , tem m o s t r a d o que e s s e s i s t e m a e c a p a z de r e d u z i r a c o n c e n traçao de n i t r a t o no e f l u e n t e a v a l o r e s m u i t o b a i x o s ( 2 mg N / l ) , no c a s o do e s g o t o m u n i c i p a l .
Em regiões de c l i m a q u e n t e , como o N o r d e s t e do Br-£ s i l , e p o s s i v e l o b t e r uma remoção de 90 a 95 por c e n t o da TKN (Nitrogénio T o t a l K j e l d a h l ) do a f l u e n t e , p a r a i d a d e s de l o d o n a f a i x a de 7 a 14 d i a s , em s i s t e m a s de l o d o a t i v a d o b a s e a d o s no p r i n c i p i o B a r d e n p h o .
0 p r e s e n t e t r a b a l h o tem por o b j e t i v o e s t u d a r a remo-ção de n u t r i e n t e s , p r i n c i p a l m e n t e o nitrogénio, do e f l u e n t e de um d i g e s t o r anaeróbio de f l u x o a s c e n d e n t e (DAFA), através de um s i s t e m a B a r d e n p h o . A p e s q u i s a f o i r e a l i z a d a na esta^ ção de t r a t a m e n t o ( E T E ) do b a i r r o do P e d r e g a l n a c i d a d e de
Campina Grande - P a r a i b a . Na investigação e x p e r i m e n t a l f o i u t i l i z a d o um s i s t e m a Bardenpho, em e s c a l a p i l o t o , que e r a a l i m e n t a d o com uma p a r t e do e f l u e n t e do DAFA, em e s c a l a r e a l .
B a s e a d o s n o s dados e x p e r i m e n t a i s e n a t e o r i a de remo çao biológica de nitrogénio, e s t a b e l e c i d a p o r M a r a i s e s e u s c o l a b o r a d o r e s , d e s e n v o l v e u s e n e s s e t r a b a l h o , um modelo h i b r i d o de t r a t a m e n t o de e s g o t o que d e s c r e v e q u a n t i t a t i v a m e n -t e o compor-tamen-to de um s i s -t e m a B a r d e n p h o no que s e r e f e r e a : q u a l i d a d e do e f l u e n t e , volume t o t a l do s i s t e m a h i b r i d o , produção de l o d o e consumo t o t a l de oxigénio p o r l i t r o de a f l u e n t e .
Comparando-se, o desempenho do modelo h i b r i d o de t r a tamento de e s g o t o com o s i s t e m a B a r d e n p h o c o n v e n c i o n a l (sem p r e - t r a t a m e n t o anaeróbio) em t e r m o s de c u s t o s e eficiência do t r a t a m e n t o , c o n c l u i - s e que ha uma enorme v a n t a g e m quando o s i s t e m a Bardenpho e p r e c e d i d o p o r um p r e - t r a t a m e n t o a n a e r o b i o .
2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 - Introdução
Ha um c o n c e n s o g e r a l de que de t o d a s a s a l t e r n a t i v a s t e c n i c a m e n t e praticáveis p a r a a remoção de nitrogénio, a m a i s e f i c i e n t e e económica e a combinação dos p r o c e s s o s b i o
, * . -
—lógicos s e q u e n c i a i s de nitrificaçao e desnitrificaçao. A n i triricaçao e a oxidação biológica de amónia p a r a n i t r a t o . A desnitrificaçao e a redução biológica de n i t r a t o p a r a n i t r o génio m o l e c u l a r , t e n d o - s e o m a t e r i a l orgânico como r e d u t o r .
S i s t e m a s de l o d o a t i v a d o p r o j e t a d o s p a r a remover b i o l o g i c a m e n t e o nitrogénio, b a s e a d o s n o s p r o c e s s o s de n i t r i f i cação e desnitrificaçao, a p r e s e n t a m v a r i a s v a n t a g e n s quan do comparados com o s s i s t e m a s c o n v e n c i o n a i s de l o d o a t i v a d o . D e n t r e e l e s , c i t a m - s e : remoção biológica de nitrogénio de aguas r e s i d u a r i a s m u n i c i p a i s , d i m i n u i n d o o f a t o r de e u t r o f i zaçao n o s c o r p o s d'agua r e c e p t o r e s , m e l h o r e s t a b i l i d a d e o p e r a c i o n a l , a l e m de uma m a i o r redução n o s c u s t o s o p e r a c i o n a i s (redução do consumo de a l c a l i s e e n e r g i a de a e r a -çao) . Os p r o c e s s o s de nitrificaçao e desnitrificaçao, em s i s t e m a s de l o d o a t i v a d o , s a o d i s c u t i d o s n a seção 2.2 e 2.3. Na seção 2.5 e a p r e s e n t a d o uma revisão da t e o r i a p a r a a r e moção biológica de fósforo.
2.2 - Nitrificaçao
2.2.1. E s t e q u i o m e t r i a de nitrificaçao
Sob condições aeróbias, a s bactérias n i t r i f i c a n t e s , aeróbias e s t r i t a s , r e a l i z a m a oxidação biológica de amónia p a r a n i t r a t o , com c o n s e q u e n t e geração de e n e r g i a , em d o i s estágios s e q u e n c i a i s , e n v o l v e n d o d o i s g r u p o s de bactérias a u t o t r o f a s , N i t r o s s o m o n a s e N i t r o b a c t e r . No p r i m e i r o e s t a g i o , a amónia e o x i d a d a p a r a n i t r i t o , através do género N i -t r o s s o m o n a s :
N B / + 3/2 02 N i t r o s s o m o n a s > ^ + ^ + ^ ^
No segundo e s t a g i o , a s bactérias do género N i t r o b a c -t e r , i n c a p a z e s de o x i d a r a amónia, r e a l i z a m a -transformação dos n i t r i t o s formados em n i t r a t o s :
N 02- + 1/2 02 N i t r o b a c t e r > - ^
Do ponto de v i s t a da cinética, a reaçao do p r i m e i r o
f . " « * e s t a g i o ( e q . 2.1) e a de m a i o r importância. I s t o porque e a
e t a p a d e t e r m i n a n t e da v e l o c i d a d e da oxidação biológica da amónia p a r a n i t r a t o , v i s t o que a oxidação de n i t r i t o p a r a n i t r a t o , d e s e n v o l v e - s e de forma rápida e, p a r a t o d o s o s e f e i t o s , e s s a reaçao pode s e r c o n s i d e r a d a instantânea.
Os d o i s estágios s e q u e n c i a i s ( E q s . 2.1 e 2.3) da n i -trificaçao podem s e r e s c r i t o s , através da s e g u i n t e equação g l o b a l :
06
A e n e r g i a l i v r e l i b e r a d a p e l a oxidação biológica de amónia p a r a n i t r i t o e de n i t r i t o p a r a n i t r a t o tem s i d o e s t i mada, r e s p e c t i v a m e n t e , em 69 e 18 K C a l por mol de nitrogê n i o ( E F A , 1 9 7 5 ) . P a r t e da e n e r g i a l i b e r a d a p e l a oxidação de » ' ' amónia p a r a n i t r i t o e u s a d a p a r a a síntese ( c r e s c i m e n t o ) d a s N i t r o s s o m o n a s , ja que e s s a s bactérias a u t o t r o f i c a s s i n t e t i z a m o s e u m a t e r i a l c e l u l a r a p a r t i r de substâncias i n o r gânicas (c 0 2» H2 °J NH4 +^3 n u m Pro c e s s o que r e q u e r m u i t a e n e r g i a . 2.2.2. E f e i t o da nitrificaçao n a a l c a l i n i d a d e A equação e s t e q u i o m e t r i c a ( 2 . 3 ) que d e s c r e v e a o x i d a çao da amónia p a r a n i t r a t o , m o s t r a um a s p e c t o i m p o r t a n t e no p r o c e s s o de nitrificaçao: N H4 + + 2 02 > N 03" + 2 H+ + R^O
A nitrificaçao de 1 mol de amónia p a r a n i t r a t o p r o duz 2 m o l e s de H (produção de a c i d e z ) ou, e q u i v a l e n t e m e n t e , o consumo de lOOg de a l c a l i n i d a d e e x p r e s s a como CaCO ^, i s -t o e: 14g N = 2g H+ — lOOg de CaCO^ ou. lmg N ~ 7,l4mg de CaCO^ I s t o s i g n i f i c a que p a r a c a d a lmg de NH^ -N n i t r i f i c a do ha uma diminuição de 7,14mg de a l c a l i n i d a d e e x p r e s s a c o -mo CaCO . Dados e x p e r i m e n t a i s -mostram que a diminuição
da a l c a l i n i d a d e o b s e r v a d a , c o r r e s p o n d e ao v a l o r c a l c u l a d o com b a s e n a e s t e q u i o m e t r i a do p r o c e s s o ( V a n H a a n d e l e C a t u n da, 1 9 8 4 ) .
2.2.3. Demanda de oxigénio n a nitrificaçao
A n a l i s a n d o - s e a E q . ( 2 . 3 ) , o b s e r v a - s e p e l a e s t e q u i o m e t r i a que h a um consumo de 2 m o l e s de oxigénio por mol de amónia o x i d a d a , i s t o e :
1 mol de amónia o x i d a d a ( I 4 g de NH^+-N) p a r a nitrj» t o , consome 2 m o l e s de oxigénio ( 6 4 g ) . D e s s e modo, a n i t r i ficaçao de lmg NH.+-N c o r r e s p o n d e a um consumo de 64/14
_1 = 4,57mg 02 . mg N
Em s i s t e m a s de l o d o a t i v a d o de a l t a t a x a , t r a t a n d o e s g o t o d o m e s t i c o , do consumo t o t a l de oxigénio n a d e g r a d a çao do m a t e r i a l orgânico e n i t r o g e n a d o , temse, a p r o x i m a d a -mente, que uma fraçao de 35 p o r c e n t o da demanda t o t a l do
oxigénio e u s a d a p a r a a nitrificaçao, s e o p r o c e s s o e com-p l e t o ( C a t u n d a e Van H a a n d e l , 1 9 8 7 - a ) .
2.2.4. Cinética d e nitrificaçao
Sob o ponto de v i s t a da cinética, o p r i m e i r o e s t a g i o de oxidação, i s t o e , a oxidação da amónia p a r a n i t r i t o pe l a s N i t r o s s o m o n a s , e a e t a p a d e t e r m i n a n t e d a v e l o c i d a d e de oxidação biológica d a amónia. P o r e s s a razão, c o n s i d e r a - s e o e s t u d o d a cinética d a nitrificaçao somente em relação a s características d a s N i t r o s s o m o n a s .
08
Downing ( e t a l i i - 1 9 6 4 ) , m o s t r a r a m que a cinética do c r e s c i m e n t o d a s N i t r o s s o m o n a s pode s e r e x p r e s s a adequadamen t e p o r intermédio da equação de Monod:
(dXn / d t ) c = U.Xn = Um.Xn.Na / (Na + Kn) ( 2 . 4 )
Onde: (dXn / d t )c = t a x a de c r e s c i m e n t o de N i t r o s s o m o n a s (mg s v s . l "**.d1 ) j Xn = concentração de N i t r o s s o m o n a s (mg s v s . l ; ** U = t a x a e s p e c i f i c a de c r e s c i m e n t o de N i t r o s s o m o n a s Um = t a x a e s p e c i f i c a de c r e s c i m e n t o máximo de N i t r o s s omon a s ( d "*") ; Na = concentração de amónia (mg N . l "*") -* —1 Kn = c o n s t a n t e de m e i a saturação (mg N . l ) A influência de " Um" s o b r e o p r o c e s s o de n i t r i f i c a -çao e a n a l i s a d a c o n v e n i e n t e m e n t e , p a r a o c a s o de um s i s t e m a de l o d o a t i v a d o complemente m i s t u r a d o (RCM). Sob condições e s t a c i o n a r i a s nao h a variação n a concentração de N i t r o s s o -monas; a t a x a de c r e s c i m e n t o e i g u a l a soma da t a x a de de
c a i m e n t o d e v i d o a respiração endógena e da t a x a de d e s c a r g a de l o d o de e x c e s s o . D e s s e modo, t e m - s e :
( d X n / d t ) = ( d X n / d t )c + ( d X n / d t )r + ( d X n / d t )d - 0 ( 2 . 5 )
( d X n / d t ) = t a x a de variação da concentração de N i -t r o s s o m o n a s (mg s v s . l 1 . d i n d i c e " c " r e f e r e - s e ao c r e s c i m e n t o de N i t r o s s o m o n a s ; i n d i c e " r " r e f e r e - s e ao d e c a i m e n t o de N i t r o s s o m o n a s d e v i d o a respiração endógena; i n d i c e "d" r e f e r e - s e ao d e c a i m e n t o de N i t r o s s o m o n a s d e v i d o a d e s c a r g a do l o d o de e x c e s s o . As equações a b a i x o f o r n e c e m , r e s p e c t i v a m e n t e , a s e x -pressões cinéticas p a r a a s t a x a s de d e c a i m e n t o d a s N i t r o s s o monas d e v i d o a d e s c a r g a de l o d o de e x c e s s o ( D i a s , 1 9 8 2 ) e
a respiração endógena (Ekama e M a r a i s > 1 9 7 8 ) . .
( d X n / d t )J = - Xn/Rs ( 2 . 6 )
d
( d X n / d t )r = - bnXn ( 2 . 7 )
Onde:
bn = c o n s t a n t e cinética de respiração endógena p a r a n i t r i f i c a d o r e s ( d "*") . Rs = i d a d e de l o d o ( d ) . S u b s t i t u i n d o - s e a s equações ( 2 . 4 ; 2.6 e 2.7) n a equà çao ( 2 . 5 ) e, r e s o l v e n d o - s e p a r a Na , t e m - s e : Na = K n . ( b n + l / R s ) / | Um - ( b n + l / R s ) | ( 2 . 8 ) e
O b s e r v a - s e da equação ( 2 . 8 ) que a concentração de amónia no e f l u e n t e depende de c a d a uma d a s três c o n s t a n t e s cinéticas de nitritificaçao: Um, bn e Kn e da i d a d e de l o d o do s i s t e m a .
10
2.2.5- Nitrificaçao em s i s t e m a s com z o n a s não a e r a d a s
Normalmente a s z o n a s nao a e r a d a s , são p r o j e t a d a s em s i s t e m a s de l o d o a t i v a d o p a r a remover b i o l o g i c a m e n t e n i t r o -génio , através do d e s e n v o l v i m e n t o do p r o c e s s o de d e s n i t r i f i
cação. A presença de z o n a s nao a e r a d a s i n f l u i s o b r e a e f i c i ência de nitrificaçao p o r q u e o c r e s c i m e n t o d a s bactérias n i t r i f i c a n t e s s o o c o r r e num a m b i e n t e a e r o b i o . A d m i t i n d o - s e que o d e c a i m e n t o d a s bactérias n i t r i f i c a n t e s d e v i d o a r e s p i ração endógena. o c o r r e t a n t o n a s z o n a s aeróbias, como n a s
* ~ z o n a s a n o x i c a s , p o d e - s e c a l c u l a r a concentração de amónia no e f l u e n t e de s i s t e m a s com z o n a s nao a e r a d a s , u s a n d o - s e o balanço de m a s s a d a s bactérias n i t r i f i c a n t e s ( e q . 2 . 5 ) . (dMXn/dt) = (dMXn/dt) + (dMXn/dt) + ( d M X n / d t ) . = 0 c r Onde: (dMXn/dt) = ( 1 - f x ) . U . MXn e, c MXn = m a s s a de n i t r i f i c a d o r e s no s i s t e m a f x = fraçao da m a s s a do l o d o n a s z o n a s nao a e r a d a s S u b s t i t u i n d o - s e a s equações ( 2 . 6 ; 2.7 e 2.9) n a equa_ çao ( 2 . 5 ) e, s u p o n d o - s e MXn ^ 0, t e m - s e : ( 1 - fx).U.MXn - MXn - MXn/Rs = 0 ( 2 . 1 0 ) S u b s t i t u i n d o - s e o v a l o r de U ( E q . 2.4) n a equação ( 2 . 1 0 ) , t e m - s e uma equação s e m e l h a n t e a equação ( 2 . 8 )
( 2 . 9 )
A n a l i s a n d o - s e a equação ( 2 . 1 l ) , c o n c l u i - s e que a concentração de amónia d e s e j a d a no e f l u e n t e , Nad, de um s i s tema com nitrificaçao e desnitrificaçao, impõe um v a l o r ma ximo p a r a a fraçao de massa de l o d o n o s r e a t o r e s nao a e r a d o s . E s s a fraçao máxima ( f x = fM) pode s e r e x p r e s s a , a p a r -t i r da equação ( 2 . 1 1 ) , como:
fM = 1- ( 1 + Kn/Nad) . ( b n + l / R s ) / Um ( 2 . 1 2 )
0 v a l o r numérico da fraçao de m a s s a de l o d o n o s r e a -t o r e s nao a e r a d o s -tem g r a n d e influência s o b r e a eficiência do p r o c e s s o de desnitrificaçao. Da equação ( 2 . 1 2 ) , o b s e r v a -s e que q u a n t o m a i o r a fraçao "fM" m a i o r -s e r a a q u a n t i d a d e de nitrogénio desnitrifiçado. 2.2.6. C a p a c i d a d e de nitrificaçao A c a p a c i d a d e de nitrificaçao, Nc, e d e f i n i d a como a concentração de TKN a f l u e n t e e f e t i v a m e n t e o x i d a d a p a r a n i t r a t o . 0 v a l o r de Nc e dado p o r : Nc = N t i - Ns - Nad ( 2 . 1 3 ) Onde: N t i = Nitrogénio T o t a l K j e l d a h l , TKN, a f l u e n t e ( m g N . l "1) ; Ns = concentração de nitrogénio a f l u e n t e n e c e s s a --1 r i a p a r a a produção de l o d o (mglí.l ) ;
12
Nad — concentração de amónia d e s e j a d a no e f l u e n t e (mg N . l "1) .
A concentração de nitrogénio a f l u e n t e necessária pa r a a produção do l o d o d e e x c e s s o f o i e x p r e s s a por M a r a i s e Ekama ( 1 9 7 6 ) , como:
Ns = f n j | ( l - f u s - f u p ) . ( 1 + f . b h . R s ) . Y h / ( l + b h . R s ) |+fup/p j S t i ( 2 . 1 4 ) Onde:
f n = fraçao de m a s s a de nitrogénio no l o d o orgânico = 0,1 mg N.mg s v s
"S
~ r t f = fraçao do r e s i d u o endógeno = 0 , 2 ;
« -** f é ^
f u s = fraçao n a o biodegradável e solúvel do m a t e r i a l orgâ-n i c o a f l u e orgâ-n t e (mg DQO/mg DQO);
f u p = fraçao n a o biodegradável e p a r t i c u l a d a do m a t e r i a l orgânico a f l u e n t e (mg DQO/mg DQO);
bh = c o n s t a n t e de respiração endógena ( d 1 ) ;
Yh = c o e f i c i e n t e de r e n d i m e n t o = 0,45mg svs.mg DQO 1; S t i = concentração d a DQO a f l u e n t e (mg DQ0.1 ^ ) .
P a r a a s s e g u r a r uma a l t a eficiência de nitrificaçao, p r e - r e q u i s i t o p a r a uma b o a eficiência de remoção de n i t r o g e n i o , o v a l o r de Nad tem que s e r b a i x o . D e s s e modo, a c a p a c i
dade de nitrificaçao ( N c ) deve s e r p r a t i c a m e n t e i g u a l a con centraçao de TKN a f l u e n t e d i s p o n i v e l p a r a a nitrificaçao , ou s e j a , a diferença e n t r e TKN a f l u e n t e ( N T i ) e a c o n c e n t r a çao de nitrogénio necessária p a r a produção de l o d o ( N s ) .
2.3 - Desnitrificaçao
2.3.1. E s t e q u i o m e t r i a da desnitrificaçao
A desnitrificaçao e uma reaçao biológica de o x i - r e duçao, onde um composto inorgânico n i t r o g e n a d o e r e d u z i d o . E l a e n v o l v e a redução biológica de n i t r a t o ou n i t r i t o p a r a nitrogénio m o l e c u l a r , t e n d o - s e o m a t e r i a l orgânico como r e d u t o r .
<--» i-+ w
A reaçao de desnitrificaçao r e q u e r a mediação de bactérias f a c u l t a t i v a s em um a m b i e n t e sem oxigénio d i s s o l -v i d o . E s s a s bactérias f a c u l t a t i -v a s ( h e t e r o t r o f a s ) obtém
* * ~
e n e r g i a o a r a a síntese, através da oxidação do m a t e r i a l o r A
g a n i c o com n i t r a t o e n i t r i t o , que desempenham a s funções de a c e p t o r e s de e l e t r o n s . U s u a l m e n t e a m a s s a de n i t r i t o p r e s e n t e e negligenciável, quando comparada com a de n i t r a t o , de modo que somente a redução do n i t r a t o tem importân-c i a .
As equações a b a i x o r e p r e s e n t a m a s reaçoes de o x i d a -ção do m a t e r i a l orgânicofCxHyOz) p e l o oxigénio e p e l o n i t r a t o : l / 4 x + y - 2 z CxHyOz + 2 x - z / 4 x + y - H 0+1/4 0^ $• x/4x+y-2z CO + 1/2 H O ( 2 . 1 5 ) l / 4 x + y - 2 z CxHyOz + 2 x - z / 4 x + y - 2 z N0~ + l / 5 H+ ^ x/4x+y-2z C 02 + 3/5 H O + 1/10 N2 ( 2 . 1 6 ) No p r o c e s s o de desnitrificaçao o n i t r a t o s u b s t i t u i
14
o oxigénio como o x i d a n t e do m a t e r i a l orgânico ( e q . 2 . 1 6 ) . As equações 2.15 e 2.16 mostram que, e s t e q u i o m e t r i c a m e n t e , 1/4 de mol de oxigénio ( i . e , Sg de C ^ ) é e q u i v a l e n t e a 1/5 de mol de n i t r a t o ( i . e , 2, 8g de NO ~~ - N) . F o r t a n t o , n a desnitrificaçao, p a r a cada lmg N0„_ N r e d u z i d o a n i t r o -génio m o l e c u l a r , 2,86mg de 0 s a o r e c u p e r a d o s como oxigê
Lá
n i o e q u i v a l e n t e . Na nitrificaçao ( v i d e seção 2.2.3) h a um consumo de 4,57mg °2- m g N 1. A s s i m , no p r o c e s s o de d e s n i trificaçao 62,5 por c e n t o ( 2 , 8 6 / 4 , 5 7 ) do oxigénio c o n s u m i -do n a nitrificaçao podem s e r r e c u p e r a d o s como oxigénio e q u i v a l e n t e . Um o u t r o a s p e c t o i m p o r t a n t e da e s t e q u i o m e t r i a da desnitrificaçao, r e f e r e - s e à a l c a l i n i d a d e e ao pH do l i c o r m i s t o . No p r o c e s s o de nitrificaçao h a um consumo de a l c a l i n i d a d e de 7,14mg CaCO . mg N 1 ( v i d e seção 2 . 2 . 2 ) . 0 c o n sumo de a l c a l i n i d a d e n a nitrificaçao, n a p r a t i c a , a s v e z e s , r e s u l t a n a n e c e s s i d a d e de s e a d i c i o n a r a l c a l i ( c a l ) ao a f l u e n t e porque a a l c a l i n i d a d e n a t u r a l do e s g o t o e, m u i t a s v e z e s , i n s u f i c i e n t e p a r a m a n t e r a a l c a l i n i d a d e minima ne c e s s a r i a p a r a manter o pH do l i c o r m i s t o estável ( V a n Ha a n d e i e C a t u n d a , 1 9 8 4 ) . A equação 2.16 m o s t r a que, quando o n i t r a t o o x i d a o m a t e r i a l orgânico, h a um consumo de 1 mol de i o n s he hidrogénio p o r mol de n i t r a t o r e d u z i d o ou , e q u i v a l e n t e m e n t e , h a uma produção de 50g de CaCO- ( 1 mol de H ) p o r mol de n i t r a t o r e d u z i d o ( l 4 g NO^ - N ) . D e s s e modo, a desnitrificaçao aumenta a a l c a l i n i d a d e em 3,57mg
CaCO .mg N . P o r t a n t o , a inclusão de desnitrificaçao r e
-ò
duz o consumo de a l c a l i n i d a d e no s i s t e m a de t r a t a m e n t o em 50 p o r c e n t o , i m p l i c a n d o numa redução da q u a n t i d a d e de c a l necessária p a r a m a n t e r o pH do l i c o r m i s t o estável.
2.3-2. Condições necessárias p a r a a desnitrificaçao
P a r a o d e s e n v o l v i m e n t o do p r o c e s s o de d e s n i t r i f i c a çao em s i s t e m a s de l o d o a t i v a d o s a o necessárias c e r t a s con diçoes, e n t r e a s q u a i s , m e n c i o n a - s e a s m a i s i m p o r t a n t e s a s e g u i r :
a ) presença de uma m a s s a b a c t e r i a n a f a c u l t a t i v a . A m a i o r o a r t e da m a s s a b a c t e r i a n a em s i s t e m a s de l o do a t i v a d o s a o f a c u l t a t i v a s e s e c a r a c t e r i z a m p e l a f a c u l d a de de poderem m e t a b o l i z a r o m a t e r i a l orgânico usando o o x i génio ou n i t r a t o como o x i d a n t e ( a c e p t o r de e l e t r o n s ) . Num a m b i e n t e a n o x i c o , a desnitrificaçao s e d e s e n v o l v e através da degradação da matéria orgânica p e l a s bactérias f a c u l t a -t i v a s que u -t i l i z a m o n i -t r a -t o como o x i d a n -t e j b ) presença de n i t r a t o . 0 p r o c e s s o de nitrificaçao e, c o n s e q u e n t e m e n t e , a presença de n i t r a t o e um p r e - r e q u i s i t o p a r a a d e s n i t r i f i c a çao, j a que o m a t e r i a l n i t r o g e n a d o em e s g o t o s e a p r e s e n t a , n o r m a l m e n t e , n a s u a f o r m a a m o n i a c a l . No e n t a n t o , p a r a e f e i t o s práticos, a t a x a de desnitrificaçao e c o n s i d e r a d a como i n d e p e n d e n t e d a concentração de n i t r a t o ;
c ) ausência de oxigénio.
Quando h a oxigénio d i s s o l v i d o p a r a o m e t a b o l i s m o b a c t e r i a n o a desnitrificaçao e i n i b i d a . 0 m a i o r p r o b l e m a r e s i d e n a quantificação da influência da concentração de oxigénio s o b r e a desnitrificaçao, d e v i d o a o s g r a d i e n t e s de concentração de oxigénio que s e d e s e n v o l v e m n o s f l o c o s do
l o d o . No m i c r o a m b i e n t e d e n t r o do f l o c o , a concentração de oxigénio d i s s o l v i d o pode s e r m u i t o d i f e r e n t e da c o n c e n t r a
16
çao no s e i o l i q u i d o . Segundo C h r i s t e n s e n e Harremoes ( 1 9 7 7 ) concentrações m a i o r e s que 0,2mg 0 . l " 1 p r e j u d i c a m s e n s i v e l m e n t e o d e s e n v o l v i m e n t o da desnitrificaçao. Nos r e a t o r e s aeróbios tem s i d o o b s e r v a d o um d e s e n v o l v i m e n t o s i g n i f i c a t i v o do p r o c e s s o de desnitrificaçao ( F a s v e e r 1965 e M a t s c h e , 1 9 7 2 ) . A ocorrência da desnitrificaçao n o s r e a t o r e s aeróbios e e x p l i c a d a através da formação de m i c r o r e g i o e s a n o x i c a s d e n t r o dos f l o c o s do l o d o , p e r m i t i n d o o d e s e n v o l v i m e n t o do p r o c e s s o de desnitrificaçao;
d) condições a m b i e n t a i s .
E n t r e a s condições a m b i e n t a i s o s f a t o r e s m a i s impor t a n t e s s a o o pH do l i c o r m i s t o e a t e m p e r a t u r a . A t a x a de d e s n i t r i f icaçao aumenta com a t e m p e r a t u r a a t e a t i n g i r um
* o máximo a 40 C. A influência do pH s o b r e a desnitrificaçao t e m s i d o o b s e r v a d o p o r vários p e s q u i s a d o r e s . A t a x a de d e s n i t r i f i cação s e d e s e n v o l v e n a f a i x a de pH e n t r e 7 e 8; e ) presença de um doador de e l e t r o n s , A presença do m a t e r i a l orgânico ( d o a d o r de e l e t r o n s ) e e s s e n c i a l p a r a a redução de n i t r a t o no p r o c e s s o de d e s n i trificaçao . A f o n t e de m a t e r i a l orgânico d o a d o r a de e l e t r o n s necessários p a r a a desnitrificaçao pode s e r o r i g i n a -da d e : ( 1 ) f o n t e e x t e r n a , i s t o e, o m a t e r i a l orgânico e a d i c i o n a d o apos a nitrificaçao; ( 2 ) f o n t e i n t e r n a , quando
*
-
* * *o próprio m a t e r i a l orgânico p r e s e n t e n a agua r e s i d u a r i a e u s a d o como r e d u t o r ; ( 3 ) m a t e r i a l orgânico da própria m a s s a b a c t e r i a n a que compõe o l o d o . Na seção a s e g u i r serão d i s -c u t i d a s a s d i f e r e n t e s -configurações de s i s t e m a s de l o d o a t i v a d o com nitrificaçao e desnitrificaçao.
2.3.3 - Configurações do p r o c e s s o dos s i s t e m a s de nitrificaçao e desnitrificaçao 2.3.3.1. 0 s i s t e m a de l o d o s múltiplos *. <* Constituído de três r e a t o r e s em s e r i e , c a d a um s e g u i do por um d e c a n t a d o r , o s i s t e m a de l o d o s múltiplos, no q u a l o m a t e r i a l orgânico u t i l i z a d o p a r a a redução de n i t r a t o vem de uma f o n t e e x t e r n a , f o i s u g e r i d o por B a r t h , Bremmer e
L e w i s ( 1 9 6 9 ) , e denominado de " s i s t e m a s de três l o d o s " . Nes s e s i s t e m a , o p r o c e s s o de nitrificaçao e desnitrificaçao o c o r r e em t r e s d i f e r e n t e s estágios: no p r i m e i r o e s t a g i o r e a l i z a - s e a remoção do m a t e r i a l orgânico a f l u e n t e \ no segundo, ha nitrificaçao e no t e r c e i r o , desnitrificaçao. E n t r e o s e -gundo e o t e r c e i r o e s t a g i o h a adição de m a t e r i a l orgânico
( g e r a l m e n t e m e t a n o l ) que f u n c i o n a como r e d u t o r de n i t r a t o formado no segundo e s t a g i o . 0 c u s t o de construção e de ope-ração d e s s e s s i s t e m a s e m u i t o a l t o n a o somente o e l a n e c e s s i dade de construção de três r e a t o r e s e três d e c a n t a d o r e s mas, também, p e l a n e c e s s i d a d e de s e a d i c i o n a r m e t a n o l . A f i g u r a 2.1 r e p r e s e n t a o esquema do p r o c e s s o d e s e n v o l v i d o n e s s e t i -po de s i s t e m a .
2.3.3.2. S i s t e m a s de l o d o ú n i c o
Os s i s t e m a s que usam o m a t e r i a l orgânico a f l u e n t e p a r a a desnitrificaçao s a o chamados de s i s t e m a s de l o d o único. Os s i s t e m a s de l o d o único s e compõem de vários r e a t o r e s em série, s e g u i d o s por um d e c a n t a d o r de onde o l o d o
ESTÁGIO I
R e a t o r p a r a o x i d a -ção dos carbonãceos
ESTAGIO I I R e a t o r de Nitrificaçao ESTAGIO I I I R e a t o r de Desnitrificaçao D e c a n t a d o r D e c a n t a d o r M e t a n o l D e c a n t a d o r E f l u e n t e R e a t o r de Reaeração
F i g u r a 2.1 - S i s t e m a de três l o d o s com desnitrificaçao p r o p o s t o p o r B a r t h , Bermmer e L e w i s (1969)
e r e c i r c u l a d o . P e l o menos um r e a t o r da s e r i e e a e r a d o e um r e a t o r nao e a e r a d o ( a n o x i c o ) , mas a g i t a d o m e c a n i c a m e n t e p a r a m a n t e r o l o d o em suspensão. Nos r e a t o r e s aeróbios o c o r r e a nitrificaçao e n o s r e a t o r e s a n o x i c o s a d e s n i t r i f i cação. A recirculaçao do l o d o do d e c a n t a d o r e a s r e c i r c u l a c o e s i n t e r n a s e n t r e os r e a t o r e s , f a z e m com que o l o d o s e e n c o n t r e a l t e r n a d a m e n t e em um a m b i e n t e a e r o b i o e em um a m b i e n t e a n o x i c o *. Ha b a s i c a m e n t e , t r e s t i p o s de s i s t e m a s de nitrificaçao - desnitrificaçao com l o d o único: o s i s t e ma pre-desnitrificaçao j o s i s t e m a pos-desnitrificaçao e o s i s t e m a B a r d e n p h o . 0 s i s t e m a pre-desnitrificaçao p r o p o s t o p o r L u d z a c k e E t t i n g e r ( 1 9 6 2 ) , r e p r e s e n t a d o e s q u e m a t i c a m e n t e n a f i g u r a 2.2, compoese de d o i s r e a t o r e s s e n d o que o p r i m e i r o r e a -t o r e a n o x i c o e r e c e b e , a l e m do e s g o -t o a f l u e n -t e , o l o d o r e c i r c u l a d o do r e a t o r a e r o b i o ( t a x a de recirculaçao " a " ) e do d e c a n t a d o r ( t a x a de recirculaçao " s " ) . 0 segundo r e a t o r e a e r o b i o e, n e l e s e d e s e n v o l v e o p r o c e s s o de nitrificaçao. 0 l i c o r m i s t o nitrifiçado e r e c i r c u l a d o p a r a o r e a t o r a n o x i c o através d a s recirculaçoes""a" e " s " . A t a x a de d e s n i -trificaçao no r e a t o r e a l t a , d e v i d o a a l t a concentração de m a t e r i a l biodegradável p r e s e n t e . A d e s v a n t a g e m do s i s t e m a de pre-desnitrificaçao e que nao e possível a remoção com-p l e t a de n i t r a t o com-porque uma com-p a r t e do n i t r a t o formado no r e a t o r a e r o b i o nao e r e c i r c u l a d o , s e n d o d e s c a r r e g a d o d i r e -t a m e n -t e no e f l u e n -t e . 0 s i s t e m a pos-desnitrificaçao p r o p o s t o p o r Wuhrmann ( 1 9 6 4 ) , r e p r e s e n t a d o e s q u e m a t i c a m e n t e n a f i g u r a 2.3, com-* 0 a m b i e n t e a n o x i c o e c a r a c t e r i z a d o p e l a presença de n i t r a t o e ausência de oxigénio d i s s o l v i d o no l i c o r m i s t o do s i s t e m a .
20 Recirculaçao " s " F i g u r a 2.2 - S i s t e m a p r o p o s t o p o r L u d z a c k - E t t i n g e r ou s i s t e m a pré-desnitrificação F o n t e : VAN HAANDEL ( P h . D . T h e s i s , 1 9 8 l ) D e s c a r g a de l o d o de e x c e s s o /1, A f l u e n t e D e c a n t a d o r R e a t o r A e r o b i o R e a t o r a n o x i c o (Pós-D) Recirculaçao " s " F i g u r a 2.3 - S i s t e m a p r o p o s t o p o r Wuhrmann ou s i s t e m a põs-desn.i trificação
poe-se de d o i s r e a t o r e s . 0 p r i m e i r o r e a t o r e a e r o b i o e, ne l e , o c o r r e a nitrificaçao. 0 l i c o r m i s t o n i t r i f i c a d o p a s s a então p a r a o segundo r e a t o r que e a n o x i c o , o c o r r e n d o a desnitrificaçao. No s i s t e m a pos-desnitrificaçao a remoção de n i t r a t o , em p r i n c i p i o , p o d e r i a s e r c o m p l e t a . T o d a v i a , t e n d o em v i s t a que m u i t o do m a t e r i a l orgânico b i o d e g r a d a -v e l do a f l u e n t e s e r a u t i l i z a d o no r e a t o r a e r o b i o , a c o n c e n traçao d e s s e m a t e r i a l no r e a t o r a n o x i c o s e r a b a i x a , r e s u l -tando em uma b a i x a t a x a de desnitrificaçao. P o r t a n t o , p a r a a remoção c o m p l e t a de n i t r a t o , s e r i a necessário um r e a t o r
0
a n o x i c o m u i t o g r a n d e , mas i s t o i r i a p r e j u d i c a r o d e s e n v o l v i m e n t o da nitrificaçao} p o r q u e a fraçao do l o d o no am-b i e n t e a n o x i c o nao pode s e r aumentada l i v r e m e n t e , p o i s de v e e x i s t i r uma fraçao minima de l o d o que d e v e p e r m a n e c e r no a m b i e n t e a e r o b i o p a r a promover a nitrificaçao, p r e - r e q u i s i t o da desnitrificaçao.
0 s i s t e m a B a r d e n p h o ( f i g u r a 2.4) e b a s e a d o na combi nação d a s v a n t a g e n s dos s i s t e m a s de Wuhrmann e L u d z a c k e
E t t i n g e r . C o n s t i t u i d o de q u a t r o r e a t o r e s em s e r i e , o p r i m e i r o e o t e r c e i r o s a o a n o x i c o s e o segundo e o q u a r t o a e -b r r r r o b i o s . O b s e r v a s e que no s i s t e m a Bardenpho ha p r e e p o s -desnitrificaçao. No p r i m e i r o r e a t o r ( p r e - D ; ha remoção de g r a n d e p a r t e do n i t r a t o ( a l t a t a x a de desnitrificaçao), através da recirculaçao do l i c o r m i s t o n i t r i f i c a d o do s e gundo r e a t o r . No t e r c e i r o r e a t o r ( p o s D ) ha remoção do n i -t r a -t o r e s -t a n -t e , p o s s i b i l i -t a n d o a d e s c a r g a de um e f l u e n -t e l i v r e de n i t r a t o . No q u a r t o r e a t o r , que e menor que o s d e
-p
m a i s , o l i c o r m i s t o e r e a e r a d o com a f i n a l i d a d e de e l i m i n a r o nitrogénio m o l e c u l a r que p o d e r i a p r e j u d i c a r a e f i c i
-ência de sedimentação do l o d o no d e c a n t a d o r (flotação do l o d o .
Recirculaçao " a " A f l u e n t e R e a t o r A n o x i c o (Pré-D) D e s c a r g a de Lodo de e x c e s s o D e c a n t a d o r Re a t òr^fter ob i o R e a t o r A n o x i c o (Pós-D) R e a t o r de Reaeração f l u e n t e Recirculaçao " s " F i g u r a 2.4 - S i s t e m a Bardenpho F o n t e : VAN HAANDEL (Ph.D. T h e s i s , 1981)
2.3.4. C a p a c i d a d e de desnitrificaçao
* v P
A c a p a c i d a d e de desnitrificaçao e d e f i n i d a como a concentração máxima de n i t r a t o que oode s e r r e m o v i d a n o s r e a t o r e s a n o x i c o s de um s i s t e m a com nitrificaçao e d e s n i trificaçao. A c a p a c i d a d e de desnitrificaçao depende da c o n centraçao e n a t u r e z a do m a t e r i a l orgânico p r e s e n t e no r e a -t o r a n o x i c o ( C a -t u n d a e Van H a a n d e l , 1 9 8 7 . b ) .
Segundo M a r a i s e Ekama ( 1 9 7 6 ) , o m a t e r i a l orgânico a f l u e n t e ( e x p r e s s o em DQO) pode s e r d i v i d i d o em duas f r a
HW P ~ P
c o e s : biodegradável e nao biodegradável. Cada uma d e s s a s frações tem uma p a r t e d i s s o l v i d a e o u t r a p a r t i c u l a d a . 0 ma t e r i a l orgânico biodegradável e d i s s o l v i d o , por e s t a r d i r e t a m e n t e d i s p o n i v e l p a r a o m e t a b o l i s m o d o s m i c r o o r g a n i s m o s , e denominado de m a t e r i a l r a p i d a m e n t e biodegradável. 0 mate
A p
r i a l orgânico biodegradável e p a r t i c u l a d o que p r e c i s a s e r h i d r o l i z a d o * a n t e s de s e r m e t a b o l i z a d o p e l o s m i c o o r g a n i s
-p *
mos, e denominado de m a t e r i a l l e n t a m e n t e biodegradável. No r e a t o r pre-desnitrificaçao ( p r e - D ; , a a l t a t a x a r * P de desnitrificaçao e e x p l i c a d a p e l a utilização t a n t o do ma p t e r i a l r a p i d a m e n t e biodegradável q u a n t o do m a t e r i a l l e n t a -P p ~ p .
mente biodegradável. No r e a t o r pos-desnitrificaçao ( p o s - D ) , a t a x a de desnitrificaçao s e d e v e a utilização do m a t e r i a l
* p
l e n t a m e n t e biodegradável. E n t r e t a n t o , no r e a t o r pos-D, a concentração d e s s e m a t e r i a l s e r a menor que num r e a t o r p r e D, o c a s i o n a n d o numa t a x a menor de utilização e , c o n s e q u e n -t e m e n -t e , numa -t a x a menor de desni-trificaçao.
*•
Em s i s t e m a s com um r e a t o r pre-D, onde t o d o m a t e r i a l
* D e v i d o a b a i x a v e l o c i d a d e do p r o c e s s o de h i d r o l i s e , a t a x a de utilização do m a t e r i a l orgânico biodegradável e p a r t i c u l a d o e l e n t a .
24
r a p i d a m e n t e biodegradável e u t i l i z a d o , e um r e a t o r pos-D, a c a p a c i d a d e de desnitrificaçao pode s e r e x p r e s s a como ( C a t u n d a e Van H a a n d e l , 1 9 8 7 . b ) : a ) p a r a o r e a t o r pre-D D CX = (w+K . C r . fX l) . S b i ( 2 . 1 7 ) Onde: DC^ = c a p a c i d a d e de desnitrificaçao no r e a t o r p r e -D, (mg N l " 1) ; kt. = relação f c a . ( l - p y ) / 2,86 f c a = razão e n t r e o m a t e r i a l r a p i d a m e n t e b i o d e g r a d a v e l e o m a t e r i a l biodegradável;
p = razão DQO e sólidos orgânicos (mg DQO / mg s v s ) ; Yh = c o e f i c i e n t e de r e n d i m e n t o (mg Xa.mg DQO "*") ; K2 = c o n s t a n t e de desnitrificaçao a s s o c i a d a à u t i -lizaçao do m a t e r i a l l e n t a m e n t e biodegradável (mg N.mg X a . d "*") ; Cr = c o n s t a n t e = ( Y h .Rs / ( 1 + b h . R s ) R s = i d a d e de l o d o bh = c o n s t a n t e de respiração endógena f x ^ = fraçao de l o d o no r e a t o r p r e - D ; A. 0
S b i = concentração da DQO biodegradável a f l u e n t e (mg.1 1 ) .
Em condições o p e r a c i o n a i s n o r m a i s de s i s t e m a s de l o -do a t i v a d o a fraçao " f x ^1 1 sempre s e r a m u i t o m a i o r que o v a
-l o r da fraçao minima de -l o d o no r e a t o r pré-D, necessária pa r a a s s e g u r a r a utilização c o m p l e t a do m a t e r i a l r a p i d a m e n t e biodegradável. , <• b ) p a r a o r e a t o r pos-D D C3 ~ K3. C r . f x3. S b i ( 2 . 1 8 ) Onde: D C3 = c a p a c i d a d e de desnitrificaçao do r e a t o r pos-D (mg N . l "1) ; K3 c o n s t a n t e de desnitrificaçao a s s o c i a d a à u t i -lizaçao do m a t e r i a l l e n t a m e n t e biodegradável no r e a t o r pos-D (mg N.mg Xa.d 1 ) f x = fraçao da m a s s a de l o d o no r e a t o r pos-D O A c a p a c i d a d e de desnitrificaçao em um s i s t e m a B a r -denpho e o b t i d a p e l a soma d a s equações 2.17 e 2.18:
DC - D C1 + D C3 = K o t f K ^ . f x ^ (K . f x ) | C r . S b i ( 2 . 1 9 ) p No c a s o de e s g o t o p r e d o m i n a n t e m e n t e d o m e s t i c o , o s s e g u i n t e s v a l o r e s d a s c o n s t a n t e s de desnitrificaçao f o r a m o b t i d o s ( V a n H a a n d e l e M a r a i s , 1 9 8 l ) : OC = 0,028 mg N.mg D Q O- 1 T—20 —1 -1 K0 = 0,1 ( 1 , 0 8 ) mg N.mg Xa .d T—90 —1 —X K3 = 0,08 ( 1 , 0 3 ) mg N.mg Xa .d
26 As equações p a r a o c a l c u l o da c a p a c i d a d e de d e s n i trificaçao estão a g r u p a d a s n a t a b e l a 2.4. 2.4 - Otimizaçao de S i s t e m a s de Nitrificaçao - D e s n i t r i f i c a çao A otimizaçao de s i s t e m a s de t r a t a m e n t o de e s g o t o pa r a a remoção de nitrogénio ( s i s t e m a s com nitrificaçao e desnitrificaçao) v i s a de um modo g e r a l a eficiência m a x i -ma na remoção de nitrogénio e a redução d o s c u s t o s de c o n s truçao e operação. P a r a a otimizaçao e necessário que s e d i s p o n h a de um modelo cinético que d e s c r e v a a cinética de nitrificaçao e desnitrificaçao. A otimizaçao d e s e n v o l v i d a n e s t a seção e b a s e a d a n o s t r a b a l h o s a p r e s e n t a d o s por C a t u n da e Van H a a n d e l ( 1 9 8 7 a,b e d ) .
Supondo que h a j a remoção c o m p l e t a de n i t r a t o em am-bos o s r e a t o r e s pre-D e pos-D de um s i s t e m a Bardenpho, a
~ •» *> s e g u i n t e condição e necessária: ( N c / S b i ) o = ( a + s + 1 ) ((H+K .Cr.fm) / a + ^ / K ^ . ( s + l ) ( 2 . 2 0 ) Onde: ( N c / S b i ) o = m a i o r v a l o r de N c / S b i que p e r m i t e uma desnitrificaçao c o m p l e t a " a " e " s " = recirculações do s i s t e m a Bardenpho Uma v e z d e t e r m i n a n d o o v a l o r de ( N c / S b i ) o , c a l c u l a -s e o v a l o r c o r r e -s p o n d e n t e de N t i / S t i da equação 2.13.
Nc = N t i - Ns - Nad e, t e n d o - s e : S b i = ( l - f u s - f u p ) . S t i ( 2 . 2 1 ) ou, ( N t i / S t i ) o = ( 1 - f u s - f u p ) ( N c / S b i ) o + ( N s + N a d ) / S t i ( 2 . 2 2 ) « P p
A equação 2.22 e v a l i d a somente quando t o d o o m a t e
-is p
r i a l r a p i d a m e n t e biodegradável e e f e t i v a m e n t e u t i l i z a d o no r e a t o r pre-D. E s s a condição i m p l i c a que a fraçao " f x ^ " - - i f m i n (fraçao minima da m a s s a do l o d o p a r a a utilização com p l e t a do m a t e r i a l r a p i d a m e n t e biodegradável) e que a t a x a de recirculaçao " a " d e v e s e r t a l que o n i t r a t o i n t r o d u z i d o no r e a t o r pre-D s e j a s u f i c i e n t e p a r a a t e n d e r a demanda pa
r a e s s a utilização.
Se a razão N t i / S t i de um d e t e r m i n a d o e s g o t o f o r raai o r que a razão ( N t i / S t i ) o , então, e i m p o s s i v e l a d e s n i t r i -ficiaçao c o m p l e t a . P a r a e s s e c a s o , a remoção máxima que s e pode o b t e r e d e t e r m i n a d a em'um s i s t e m a B a r d e n p h o . A c o n d i
_ ~ * p
çao l i m i t e p a r a o s i s t e m a Bardenpho d a r a remoção máxima e
e x p r e s s a através da equação a b a i x o :
( N c / S b i )1 = (â6+K2.Crím) ( a + s + 1 ) / ( a + s ) ( 2 . 2 3 )
Onde:
( N c / S b i ) ^ = v a l o r l i m i t e p a r a o s i s t e m a B a r d e n p h o
28 c o r r e s p o n d e n t e ( N t i / s t i ^ como n a equação 2.13. ( N t i / s t i ^ = ( l - f u s - f u p ) ( N c / S b i ^ + (Ns+Nad) / S t i ( 2 . 2 4 ) Os v a l o r e s de ( N t i / s t i ) o e ( N t i / s t i )1 em função da i d a d e de l o d o estão l i s t a d o s n a f i g u r a 5.1. Se p a r a uma d e t e r m i n a d a i d a d e de l o d o a razão N t i / S t i e m a i o r que o v a l o r de ( N t i / S t i ) ^ , t o d a a m a s s a de l o d o a n o x i c o e s t a no r e a t o r preD e n a o ha m a i s um r e a t o r posD, i s t o e, o s i s -tema Bardenpho s e t r a n s f o r m a em um s i s t e m a pre-D.
A n a l i s a n d o - s e a f i g u r a 5.1, o b s e r v a - s e três s i t u a c o e s básicas p a r a a remoção de nitrogénio em s i s t e m a s com nitrificaçao-desnitrificaçao, dependendo da razão TKN/DQO do a f l u e n t e ( N t i / S t i ) : 1. N t i / S t i ^ ( N t i / S t i ) o - a desnitrificaçao comple t a e p o s s i v e l em um s i s t e m a B a r d e n p h o (região ' C n a f i g u r a 5.1) 2. ( N t i / S t i ) o < N t i / S t i < ( N t i / S t i )1 - a d e s n i t r i f i cação c o m p l e t a e i m p o s s i v e l , o s i s t e m a Bardenpho da a remoção máxima (região i n d i c a d a por "B" n a f i g u r a 5.1)
3. N t i / S t i > ( N t i / S t i ^ - A inclusão de um r e a t o r pos-D e c o n t r a p r o d u t i v a , a m a i o r remoção de n i t r a t o s e da em um s i s t e m a pre-D (região "A" na f i g u r a 5 . D .
A otimizaçao de um s i s t e m a com nitrificaçao - d e s n i trificaçação a p r e s e n t a d a , e b a s e a d a no d i a g r a m a d a s r a z o e s ( N t i / S t i ) o e ( N t i / S t i ) em função da i d a d e de l o d o . P a r a a
construção d e s s e d i a g r a m a s a o necessários a s s e g u i n t e s i n -formações r e l a c i o n a d a s com a :
a ) c a r a c t e r i s t i c a s do e s g o t o a s e r t r a t a d o - razão TKN/DQO a f l u e n t e , t e m p e r a t u r a e composição do ma t e r i a l orgânico a f l u e n t e ( f u s j f u p e f c a ) .
b) c o n s t a n t e s cinéticas de nitrificaçao (Um, bn e K n ) e de desnitrificaçao (K , K , K ) 1 2. j c ) condições o p e r a c i o n a i s (recirculaçoes " a " e " s " ) . A t e m p e r a t u r a c o n s i d e r a d a no p r o j e t o d e v e r a s e r a m a i s b a i x a e s p e r a d a no s i s t e m a . Com e s t a s informações a otimizaçao do s i s t e m a s e r a possível e f o r n e c e r a o v a l o r o t i m o da i d a d e de l o d o p a r a a remoção máxima de nitrogénio a c u s t o s de construção e de operação m i n i m o s .
As equações p a r a o c a l c u l o d a s c o n s t a n t e s cinéticas de nitrificaçao e desnitrificaçao estão a g r u p a d a s na t a b e -l a
2.5-2.5 - Remoção Biológica de Fósforo
0 fósforo e n c o n t r a d o no e s g o t o d o m e s t i c o a p r e s e n t a s e p r e d o m i n a n t e m e n t e n a s f o r m a s de o r t o f o s f a t o s e p o l i f o s -f a t o s , h a v e n d o uma -fraçao de -fós-foro orgânico p r e s e n t e n o s
* ~ * * * aminoácidos. A concentração de fósforo numa agua r e s i d u a
-r i a v a -r i a de a c o -r d o com os hábitos sócio-económicos da po-pulaçao c o n t r i b u i n t e . Na p r a t i c a , a razão e n t r e o fósforo e o m a t e r i a l orgânico no e s g o t o d o m e s t i c o e de 0,01 a 0,02 mg F/mg DQO.
