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Tratamentos Suínos – Aeração em Lagoas de Estabilização 2 2017-12-08T16:38:27+00:00

Aeração em Lagoas de Estabilização – Tratamento de Efluentes de Suínos – Aeração e Redução de Amônia

Aeração intermitente para redução de amônia dos efluentes da suinocultura

Tratamento de Água - SuinoculturaA tecnologia de aeração intermitente de uma lagoa de estabilização de efluentes no tratamento de dejetos de suínos para reduzir nitrogênio amoniacal é opção tecnológica viável e eficiente.
Com um aerador flutuante funcionando 1 hora seguida de 1 hora de repouso, demonstrou que a nitrificação amoniacal é obtida após cerca de 25 dias de aeração, resultando no acúmulo de nitrito. Sendo a nitrificação, a transformação de amônia (NH4) em nitrito (NO2), limitante no processo de remoção de nitrogênio, a tecnologia é uma alternativa para a remoção do nitrogênio em sistemas de tratamento de dejetos.
As tecnologias mais empregadas para tratamento dos dejetos, sistemas de lagoas em série e biodigestores, apesar de serem eficientes na redução da carga orgânica, são limitados na remoção de nutrientes (N, P, etc..), o que não resolve o potencial eutrofizante, principalmente do nitrogênio e do fósforo, e dos riscos à saúde humana.
Os efluentes resultantes de sistemas de tratamentos de dejetos apresentam concentração média de nitrogênio amoniacal de cerca de 100 mg.L-1 superior, portanto em cerca de 5 vezes o limite estabelecido pela legislação.
Dentre as tecnologias para redução de nutrientes a nitrificação/denitrificação é um processo largamente utilizado e bem consolidado no tratamento de esgoto sanitário. As principais reações que ocorrem são as seguintes:

A nitrificação/denitrificação é um processo biológico, mediado por microrganismos nativos, presentes no próprio dejeto, que remove o nitrogênio sob a forma de nitrogênio molecular (N2) necessitando de condições alternadas de ambientes aeróbio e anóxico, o primeiro para favorecer a oxidação do nitrogênio amoniacal mediado pelas bactérias nitrificantes e o segundo para favorecer a redução do nitrato por bactérias denitrificantes, liberando o N2.

Experimento realizado na unidade demonstrativa de tratamento da Embrapa Suínos e Aves, em Concórdia, Santa Catarina por Higarashi, M.M. et alli, um tanque de aeração cilíndrico com capacidade de 35 m3 foi abastecido com o efluente oriundo da lagoa facultativa do sistema de tratamento de dejetos por lagoas em série, cujo fluxograma é descrito:

Os parâmetros analisados no experimento foram: demanda química de oxigênio (DQO), carbono orgânico, nitrogênio amoniacal, nitrogênio total Kjeldahl, nitrito, nitrato, fósforo total, pH, oxigênio dissolvido e temperatura.

A água bruta testada apresentava as seguintes características:

Na aeração utilizou-se um aerador de 2 cv., com frequência de aeração de 1 hora de aeração seguida de 1 hora sem aeração, durante todo o período do experimento.
Uma vez iniciada a aeração verificou-se uma redução na concentração do NTK e N-NH3 após dez dias, momento em que começa a ser detectada a formação de nitrito (N-NO2), que se intensifica até ao 25o dia, indicando a ocorrência da oxidação progressiva do amônio.
O período inicial de dez dias, no qual não se verificam transformações significativas dos compostos nitrogenados, corresponde ao tempo em que os microrganismos se adaptam às novas condições de aeração propiciando o estabelecimento de populações de bactérias responsáveis pela oxidação do amônio (NH3), as bactérias Nitrosomonas e Nitrobacter.

No gráfico abaixo notar a redução do Nitrogênio total (NTK) da amônia (NH3) e aumento do Nitrito (NO2).

Para remoção total do nitrogênio seria necessário o suprimento de carbono orgânico ao sistema pela adição de carga orgânica ao meio, como o acetato ou metanol, etc., ou utilizar-se a matéria oriunda do próprio dejeto. Note-se que, paralelamente à redução de nitrogênio amoniacal, observa-se uma remoção de carga orgânica:

Esta redução de matéria orgânica pode ser observada pelo fato de que a água era derivada de efluente pré-tratado, resultante do sistema de tratamento anteriormente descrito, não foi utilizado dejeto bruto.

Mesmo com um período de aeração de apenas 1 h, observou-se uma redução de cerca de 75% na DQO porque no efluente pré-tratado a relação DQO:NTK é de 2,84:1, ou seja, muito próxima da considerada ideal (3:1) para a ocorrência da remoção simultânea de DQO e nitrogênio total. Além da redução de carga orgânica e nutrientes a aeração reduz odores, lodo, elimina placas de lodo na superfície e nas margens e reduz coliformes fecais.

 

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Modelo original Armax FD 2 x 0,6 com um total de 1,2 CV com capacidade de produzir 0,7 kg de Oxigênio dissolvido/hora dissolvido e uma movimentação de água de mais de 250 m3/hora o que agita beneficamente todo o processo e reações químicas e biológicas.


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