O processo de tratamento de efluentes por lodos ativados representa uma das tecnologias biológicas mais consolidadas e amplamente utilizadas em escala global, graças à sua notável eficiência na remoção de matéria orgânica e nutrientes. 

No entanto, seu desempenho superior é diretamente dependente de um controle operacional rigoroso, uma vez que o delicado equilíbrio microbiológico do sistema é suscetível a distúrbios. 

A menor alteração em parâmetros como pH, oxigênio dissolvido, carga orgânica ou toxicidade pode desencadear desequilíbrios, comprometer a saúde do lodo e, consequentemente, a qualidade do efluente tratado, colocando em risco o atendimento aos padrões de lançamento.

Este post aborda 4 dos problemas operacionais mais comuns em sistemas de lodos ativados: 

1. Formação de espuma no tanque de aeração; 

2. Bulking filamentoso;

3. Flotação de lodo no decantador secundário; 

4. Baixa transferência de oxigênio no sistema de aeração

Cada problema é descrito tecnicamente, com suas causas mais comuns e as soluções recomendadas para controle e mitigação. O objetivo é fornecer um guia prático e direto para o diagnóstico e correção dessas falhas, que afetam diretamente a eficiência do tratamento e a qualidade do efluente final.

1. Formação de Espuma no Tanque de Aeração

• Descrição: Manifesta-se como uma espuma/escuma espessa, escura e de difícil remoção na superfície do reator biológico. Esta espuma pode se acumular, ser carregada para o decantador e afetar a qualidade do efluente.

• Causas: A causa principal é a proliferação de bactérias filamentosas com características hidrofóbicas, normalmente do gênero Nocardia ou a Microthrix parvicella. Alguns dos principais fatores que favorecem seu crescimento incluem elevada idade do lodo, presença de surfactantes ou óleos e graxas no afluente, baixa relação alimento/microrganismo (A/M) e pH baixo.

• Soluções Recomendadas: Reduzir a idade do lodo (aumentar o descarte de lodo em excesso), ajustar a carga orgânica (relação A/M) e o pH, usar jatos de água para quebrar a espuma fisicamente, dosar oxidantes (cloro por ex.) de forma controlada no lodo de retorno, e aplicar antiespumante como medida paliativa.

2. Bulking Filamentoso

• Descrição: Caracteriza-se pela má sedimentabilidade e compactação do lodo, resultando em um Índice Volumétrico de Lodo (IVL) elevado (>150 mL/g). O lodo se expande, ocupando grande volume no decantador e podendo ser perdido no vertedor.

• Causas: É consequência do crescimento excessivo de microrganismos filamentosos em detrimento dos formadores de flocos. As causas variam, mas as mais comuns são: baixa concentração de oxigênio dissolvido (OD), baixa relação A/M, deficiência de nutrientes (nitrogênio e fósforo) ou a presença de sulfetos no afluente.

• Soluções Recomendadas: O primeiro passo é a identificação microscópica dos organismos filamentosos. As ações corretivas incluem: aumentar a concentração de OD no reator, ajustar a relação A/M, dosar nutrientes se for confirmada a deficiência e aplicar produtos oxidantes de forma controlada.

3. Flotação de Lodo no Decantador Secundário

• Descrição: Ocorre quando flocos grandes de lodo sobem à superfície do decantador secundário, ao invés de sedimentar, sendo arrastados para fora do sistema junto ao efluente tratado.

• Causas: O fenômeno geralmente é causado pela desnitrificação no fundo do decantador. Em condições anóxicas na manta de lodo, o nitrato (NO₃⁻) é convertido em gás nitrogênio (N₂). As bolhas de gás aderem aos flocos de lodo, fazendo com que flotem. Um tempo de detenção excessivo do lodo no decantador intensifica o processo.

• Soluções Recomendadas: Aumentar a vazão do lodo de retorno (RAS) para diminuir o tempo de residência do lodo no decantador. Otimizar os mecanismos de raspagem de fundo para garantir a remoção contínua do lodo sedimentado. Ajustar a aeração para controlar a nitrificação no reator, ou incluir uma zona anóxica, se necessário.

4. Baixa Transferência de Oxigênio no Sistema de Aeração

• Descrição: O sistema de aeração (ar difuso ou aeradores mecânicos) não consegue dissolver oxigênio na massa líquida com a eficiência esperada, levando a um consumo energético elevado para manter o OD mínimo necessário.

• Causas: As principais causas são a incrustação e o entupimento dos difusores de ar (biofilme ou precipitação mineral), que obstruem a passagem do ar. A presença de tensoativos (detergentes), ou óleos e graxas, no afluente, também reduz a taxa de transferência de oxigênio.

• Soluções Recomendadas: Manutenção periódica do sistema de aeração, incluindo a limpeza dos difusores (mecânica, química ou alta pressão) ou troca de difusores danificados. Avaliar a substituição do sistema de aeração por outro mais eficiente.  Controlar os contaminantes na origem, quando possível.

Importante:

As soluções apresentadas são diretrizes gerais. A aplicação eficaz em uma Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) real exige um diagnóstico específico. Para casos de bulking e espuma, uma análise microscópica do lodo é fundamental para identificar o organismo causador e direcionar a ação corretiva com precisão. A eficácia de qualquer medida dependerá das particularidades operacionais e da composição do efluente de cada planta.