Na operação diária de uma estação de tratamento de águas residuais, o sistema de lodos ativados é um componente bastante “delicado”. Mesmo uma ligeira sobrecarga de águas residuais pode facilmente causar mau funcionamento ou falha e, em casos graves, pode parar de funcionar completamente. Hoje, discutiremos como reanimar um sistema de lodo ativado que falhou devido ao choque de alta carga.
Primeiro, é essencial entender o que significa choque de alta carga. Essencialmente, refere-se a um aumento repentino na concentração de poluentes como matéria orgânica e nitrogênio amoniacal no afluente em um curto período, ou a um aumento repentino no volume de água que excede a capacidade de tratamento do lodo ativado. Sob tais condições, os microrganismos presentes no lodo sofrem – enquanto prosperavam, eram abruptamente sobrecarregados com “comida”, perturbando o seu metabolismo ou não conseguindo se adaptar às drásticas mudanças ambientais, levando a mortes em massa. A falha do lodo também é evidente, como um declínio acentuado na qualidade do efluente com níveis de DQO e nitrogênio amoniacal; lodo escurecido e malcheiroso no tanque de aeração; desempenho de sedimentação deteriorado com aumentos ou diminuições anormais nos valores de SV30; e até mesmo flutuação de lodo no tanque de sedimentação secundário.
Ao descobrir que o lodo foi dominado por um choque de alta carga e “desligado”, o primeiro passo não é entrar em pânico, mas cortar imediatamente a fonte do choque. Neste ponto, ajuste imediatamente o afluente – desvie as águas residuais de alta concentração para evitar entrada adicional no tanque de aeração ou reduza o volume do afluente para dar ao sistema de lodo uma chance de se recuperar. Se a estação tiver um tanque de armazenamento de emergência, transfira as águas residuais de choque para lá para armazenamento temporário até que a capacidade de tratamento subsequente possa alcançá-las e, em seguida, retire-as lentamente. O objectivo principal aqui é minimizar as perdas e evitar que o sistema de lamas se deteriore ainda mais sob o choque.
Em seguida, é hora de “reduzir a carga” sobre o lodo, permitindo a recuperação dos microrganismos sobreviventes. A abordagem mais simples é aumentar a intensidade da aeração e aumentar a concentração de oxigênio dissolvido no tanque de aeração. Sob choque de alta carga, os microrganismos trabalham horas extras para decompor a matéria orgânica, levando a um aumento acentuado na demanda de oxigênio. Um ambiente com baixo teor de oxigênio acelera sua morte. Manter um nível de OD de 2–4 mg/L fornece oxigênio suficiente para os microrganismos, ajudando-os a sobreviver à crise. Além disso, a remoção parcial do lodo gravemente danificado e a reposição com lodo fresco e altamente ativo - semelhante à "transfusão de sangue" - pode acelerar a recuperação. Se a estação não tiver lama de reserva, o empréstimo de estações de tratamento de águas residuais próximas e bem operadas revela-se particularmente eficaz durante emergências.
Em seguida, é necessário regular a qualidade da água no tanque de aeração para criar uma condição de vida confortável para os microrganismos. O choque de alta carga geralmente leva a flutuações severas nos níveis de pH, e ambientes muito ácidos ou alcalinos podem inibir a atividade microbiana. Neste ponto, devem ser adicionados reguladores ácido-base para manter o pH dentro da faixa adequada de 6,5 a 8,5. Além disso, a proporção de nutrientes na água deve ser monitorada, pois o crescimento microbiano requer carbono, nitrogênio e fósforo numa proporção de aproximadamente 100:5:1. Se o equilíbrio for perturbado, devem ser adicionados agentes nutrientes como a ureia e o di-hidrogenofosfato de potássio para garantir que os microrganismos tenham "alimento" suficiente para a reprodução.
Uma vez que o sistema de lodo apresente uma ligeira melhora, a carga afluente pode ser aumentada gradualmente para restaurá-la. Este processo deve ser realizado passo a passo, evitando aumentos repentinos tanto na vazão quanto na concentração, pois isso poderia facilmente causar choque secundário. A carga pode ser aumentada em 10% a 20% diariamente, monitorando de perto os principais indicadores, como SV30, MLSS, DQO efluente e nitrogênio amoniacal. Se a qualidade do efluente permanecer estável e o desempenho de sedimentação do lodo melhorar, isso indica que a direção de recuperação está correta. Se os indicadores voltarem a deteriorar-se, a carga deverá ser reduzida imediatamente e o sistema consolidado por mais alguns dias.
Finalmente, há um ponto crucial a notar: durante a fase de recuperação, a monitorização diária deve ser conduzida de perto para acompanhar as alterações em todos os dados relevantes. As medições diárias devem incluir MLSS, MLVSS, OD e pH no tanque de aeração, bem como SV30, SVI no tanque de sedimentação secundário, juntamente com DQO, nitrogênio amoniacal, nitrogênio total e fósforo total no afluente e no efluente. Estes dados fornecem uma indicação clara do progresso da recuperação de lamas, permitindo ajustes oportunos às estratégias operacionais. Além disso, uma vez que o sistema esteja totalmente estabilizado, é necessária uma análise minuciosa das causas por detrás do impacto da carga elevada – quer os problemas resultem da fase de pré-tratamento ou da descarga ilegal de águas residuais de alta concentração por instalações a montante. Devem ser implementadas medidas preventivas específicas, como a atualização dos processos de pré-tratamento e a instalação de equipamento de monitorização online, para evitar a recorrência de incidentes semelhantes no futuro.
A recuperação de um sistema de lodo ativado é semelhante ao processo de cura quando alguém adoece – primeiro mitigar os danos, depois regular a condição, reabastecer gradualmente e, finalmente, implementar medidas preventivas. Desde que cada etapa seja executada adequadamente e com paciência, mesmo o lodo tornado ineficaz pelo impacto de alta carga pode recuperar sua atividade e continuar auxiliando no tratamento de águas residuais.
