O tratamento microbiano de esgoto consiste na introdução de um grande número de cepas microbianas eficazes no esgoto, o que promove a rápida formação de um ecossistema equilibrado no próprio corpo d'água. Nesse ecossistema, existem não apenas decompositores, produtores e consumidores, mas também os poluentes, que podem ser tratados e utilizados de forma mais eficiente. Assim, diversas cadeias alimentares podem ser formadas, criando uma teia alimentar interligada. Um sistema de equilíbrio ecológico adequado e estável pode ser estabelecido se as quantidades e proporções de energia apropriadas forem mantidas entre os níveis tróficos. Quando uma certa quantidade de esgoto entra nesse ecossistema, os poluentes orgânicos presentes nele não são apenas degradados e purificados por bactérias e fungos, mas os produtos finais de sua degradação, alguns compostos inorgânicos, são utilizados como fontes de carbono, nitrogênio e fósforo, e a energia solar é utilizada como fonte inicial de energia. Participam do processo metabólico na cadeia alimentar e migram e se transformam gradualmente de níveis tróficos baixos para níveis tróficos altos, transformando-se finalmente em culturas aquáticas, peixes, camarões, mexilhões, gansos, patos e outros produtos da vida avançada. Através de medidas contínuas tomadas e adicionadas pelo homem, busca-se manter o equilíbrio ecológico abrangente do corpo d'água, aumentar a beleza e a natureza da paisagem aquática e atingir o objetivo de prevenir e controlar a eutrofização do corpo d'água.
1. Tratamento microbiano de esgotoRemove principalmente poluentes orgânicos (substâncias DBO e DQO) em estado coloidal e dissolvido no esgoto, e a taxa de remoção pode chegar a mais de 90%, de modo que os poluentes orgânicos atendam aos padrões de descarte.
(1) A DBO (demanda bioquímica de oxigênio), também conhecida como "demanda bioquímica de oxigênio" ou "demanda biológica de oxigênio", é um indicador indireto do teor de matéria orgânica na água. Geralmente se refere à fração de matéria orgânica facilmente oxidável contida em 1 L de esgoto ou na amostra de água a ser analisada. Quando os microrganismos a oxidam e decompõem, o oxigênio dissolvido na água é consumido em miligramas (a unidade é mg/L). As condições de medição da DBO são geralmente estipuladas a 20 °C durante 5 dias e 5 noites, por isso o símbolo DBO5 é frequentemente utilizado.
(2) DQO (demanda química de oxigênio) é um indicador indireto simples do teor de matéria orgânica no corpo d'água (unidade em mg/L). Os oxidantes químicos mais comuns são K2Cr2O7 ou KMnO4. Dentre eles, o K2Cr2O7 é o mais utilizado, e a DQO medida é representada por "DQO Cr".
2. Tratamento microbiano: O esgoto pode ser dividido em sistema de tratamento aeróbico e sistema de tratamento anaeróbico, de acordo com o estado do oxigênio no processo de tratamento.
1. Sistema de tratamento aeróbico
Em condições aeróbicas, os microrganismos adsorvem matéria orgânica do ambiente, oxidam-na e decompõem-na em matéria inorgânica, purificam o esgoto e sintetizam matéria celular simultaneamente. No processo de purificação do esgoto, os microrganismos existem na forma de lodo ativado e são os principais componentes do biofilme.
Este método é um tratamento biológico que utiliza biofilme como principal agente de purificação. O biofilme é uma membrana mucosa aderida à superfície do suporte, formada principalmente por micelas bacterianas. A função do biofilme é semelhante à do lodo ativado no processo de lodo ativado, e sua composição microbiana também é similar. O princípio fundamental da purificação de esgoto é a adsorção e decomposição oxidativa da matéria orgânica presente no esgoto pelo biofilme aderido à superfície do suporte. De acordo com os diferentes métodos de contato entre o meio e a água, o método do biofilme inclui o método da mesa rotativa biológica e o método do filtro biológico em torre.
3. Sistema de tratamento anaeróbico
Em condições anóxicas, o método de utilização de bactérias anaeróbias (incluindo bactérias anaeróbias facultativas) para decompor poluentes orgânicos em esgoto também é chamado de digestão anaeróbia ou fermentação anaeróbia. Como o produto da fermentação gera metano, também é denominado fermentação metanogênica. Este método não só elimina a poluição ambiental, como também permite o desenvolvimento de bioenergia, o que justifica seu grande interesse. A fermentação anaeróbia de esgoto é um ecossistema extremamente complexo, que envolve uma variedade de grupos bacterianos que se alternam, cada um exigindo diferentes substratos e condições, formando um ecossistema complexo. A fermentação metanogênica compreende três estágios: liquefação, produção de hidrogênio e ácido acético e produção de metano.
O tratamento de esgoto pode ser dividido em tratamento primário, secundário e terciário, de acordo com o grau de tratamento.
Tratamento primário: Remove principalmente poluentes sólidos em suspensão no esgoto, e a maioria dos métodos de tratamento físico só consegue atender aos requisitos do tratamento primário. Após o tratamento primário do esgoto, a DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) geralmente é removida em cerca de 30%, o que não atende aos padrões de descarte. O tratamento primário é considerado uma etapa prévia ao tratamento secundário.
O processo de tratamento primário consiste no seguinte: o esgoto bruto, após passar pela grade de peneiramento, é bombeado pela bomba de recalque, atravessa a grade ou peneira e entra na câmara de desarenação. O esgoto, separado pela areia e água, segue para o tanque de sedimentação primária. O processo descrito acima é denominado tratamento primário (ou seja, tratamento físico). A função da câmara de desarenação é remover partículas inorgânicas com alta densidade. Os tipos mais comuns de câmaras de desarenação são as de advecção, as aeradas, as do tipo Dole e as do tipo sino.
Tratamento secundário: Remove principalmente poluentes orgânicos coloidais e dissolvidos (substâncias DBO e DQO) no esgoto, podendo a taxa de remoção ultrapassar 90%, de modo que os poluentes orgânicos atendam aos padrões de descarte.
O processo de tratamento secundário consiste no seguinte: a água que sai do tanque de sedimentação primária entra no equipamento de tratamento biológico, incluindo o método de lodo ativado e o método de biofilme (o reator do método de lodo ativado inclui tanque de aeração, vala de oxidação, etc. O método de biofilme inclui tanque de filtro biológico, mesa giratória biológica, método de oxidação por contato biológico e leito fluidizado biológico). A água que sai do equipamento de tratamento biológico entra no tanque de sedimentação secundária, e o efluente do tanque de sedimentação secundária é descartado após desinfecção ou segue para o tratamento terciário.
Tratamento terciário: lida principalmente com matéria orgânica refratária e matéria inorgânica solúvel, como nitrogênio e fósforo, que podem levar a
para a eutrofização de corpos d'água. Os métodos utilizados incluem desnitrificação biológica e remoção de fósforo, sedimentação por coagulação, método da taxa de areia, método de adsorção em carvão ativado, método de troca iônica e método de análise por eletro-osmose.
O processo de tratamento terciário é o seguinte: parte do lodo no tanque de sedimentação secundária retorna ao tanque de sedimentação primária ou ao equipamento de tratamento biológico, e parte do lodo entra no tanque de espessamento de lodo e, em seguida, no tanque de digestão de lodo. Após a desidratação e secagem, o lodo é finalmente utilizado.
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Data da publicação: 11 de junho de 2022