A demanda bioquímica de oxigênio serve como um indicador da presença de substâncias biológicas na água ou esgoto. A DBO quantifica o oxigênio que é utilizado por microrganismos quando a matéria orgânica é decomposta na água.

As medições de DBO são normalmente feitas em tempo real ou por meio de equipamentos equipados com sensores, como sensores de oxigênio dissolvido (OD), abrangendo um período de 5 dias a 20 °C.

Altos níveis de DBO afetam negativamente os organismos aquáticos. Portanto, é importante mantê-los baixos.

Se os níveis de DBO ficarem muito altos em estações de tratamento de águas residuais, isso se tornará um problema sério. Quando a DBO está alta, o oposto ocorre com o oxigênio dissolvido (OD); quando a DBO está alta, o OD é baixo. Quando não há oxigênio suficiente dissolvido na água, ela não consegue sustentar a vida aquática. Então, se essa água for liberada no meio ambiente, isso afetará todo o ecossistema que depende dela. Essa diminuição de oxigênio devido à alta DBO resulta em sufocamento e morte da vida aquática.

Altos níveis de DBO também podem indicar altos níveis de dióxido de carbono (CO2). Isto pode levar à corrosão, danificando a infraestrutura e os sistemas dentro da estação de tratamento de águas residuais.

Antes de abordarmos maneiras de reduzir a DBO em águas residuais, é importante entender as diferentes causas da alta DBO na água.

Carga orgânica excessiva

Poluentes químicos

Escoamento agrícola

Escoamento de área urbana

Lixo doméstico

Esgoto de águas residuais domésticas

Aumento das temperaturas

Aterros sanitários

Enriquecimento de nutrientes a partir de nitrogênio e fósforo

Sedimentação

Microrganismos e bactérias prosperam em águas residuais devido à presença de compostos orgânicos dissolvidos. Na água, manter a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) baixa é importante para garantir que a água seja tratada adequadamente (limpeza e segurança). Há muitos métodos diferentes que podem ser aplicados no primeiro, segundo e terceiro estágios de filtragem para reduzir a DBO em águas residuais.

Esses métodos combinam processos químicos e físicos, além de ajustes de equipamentos, com foco na redução da DBO de um alto valor de PPM (partes por milhão) para apenas um ou menos, aumentando a eficácia do tratamento de águas residuais.

O passo inicial para reduzir a DBO em águas residuais é focar nos sólidos suspensos totais (TSS). Os sólidos suspensos totais estão intimamente relacionados com a DBO e, portanto, seria desafiador reduzir a DBO em águas residuais se o nível de TSS permanecer alto. Ao reduzir o TSS durante a primeira fase de filtragem, é essencial saber que os sólidos suspensos podem ser minúsculos, tão minúsculos quanto dois mícrons. Apesar de serem tão pequenas e difíceis de ver, as partículas minúsculas de TSS são incluídas nas medições de DBO até serem removidas da água.

A boa notícia é que há muitas maneiras de reduzir os sólidos suspensos totais em águas residuais. A primeira é por usar equipamentos de filtragem mecânica, como peneiras de haste ou filtros rotativos. Ambos são vitais para reduzir o TSS e reduzir a DBO, tornando esses dispositivos essenciais para as estações de tratamento de águas residuais. Se eles quebrarem ou forem mal conservados, podem ocorrer entupimentos e o TSS não será filtrado das águas residuais.

Outro método para reduzir o TSS é adicionar produtos químicos aos digestores de águas residuais, que são usados ​​para quebrar os sólidos e impedir que eles se depositem na água. Esse processo remove quimicamente o número de resíduos sólidos em estações de tratamento de águas residuais, de forma eficiente, em vez de serem filtrados manualmente.

O tanque de equalização (tanque EQ) é um equipamento essencial ao reduzir a DBO em águas residuais. Embora pareça aleatório levar em consideração as proporções do tanque EQ, ele pode, de fato, ter uma influência enorme na DBO em águas residuais.

As proporções do tanque EQ determinam as flutuações do fluxo, que afetam diretamente as mudanças na aeração da água. A aeração pode diminuir ou aumentar a demanda bioquímica de oxigênio, dependendo de quão bem ela é gerenciada e controlada.

Ao selecionar e determinar o tamanho do tanque EQ, é importante reconhecer a taxa de carregamento ideal das águas residuais que estão sendo tratadas.

Isto pode variar de uma estação de tratamento de águas residuais para outra, mas é inicialmente determinado pelo tipo de água e se alguma substância orgânica é adicionada à água para auxiliar o processo de tratamento. Se o tanque EQ tiver o volume correto, isso levará a flutuações de fluxo equilibradas e a taxa de carregamento se estabilizando, garantindo assim que a água esteja fluindo da melhor maneira possível para reduzir a DBO.

Uma das maneiras mais bem-sucedidas de reduzir a DBO em águas residuais é aumentar a aeração. A aeração usa processos de lodo ativado (ASP). Esta é uma das maneiras mais aceitas de filtrar a poluição de sistemas de águas residuais.

O lodo ativado utiliza bactérias benéficas para decompor esgotos nocivos e usar processos biológicos para limpar águas residuais. Para que o lodo ativado opere é necessário oxigênio. Difusores de ar são usados ​​para fornecer oxigênio às bactérias benéficas no lodo ativado, permitindo que elas sobrevivam o suficiente para decompor os resíduos nas águas residuais. Este processo de aeração permite a conversão de poluentes em resíduos de lodo que podem ser posteriormente filtrados e removidos no clarificador secundário.

A floculação e coagulação são as duas principais etapas para maximizar o processo de lodo ativado e reduzir a DBO em águas residuais.

A coagulação envolve combinar partículas e aglomerá-las. É muito mais fácil capturar e remover partículas maiores, em menor quantidade, do que partículas menores em quantidade muito superior.

A floculação envolve agregar as partículas coaguladas que se depositam no fundo do tanque EQ. Floculantes químicos são adicionados ao clarificador secundário no tanque para ajudar a acelerar o processo. Durante esse tempo, o lodo ativado é criado e permite a eliminação de esgoto indesejado nas águas residuais.

Se o processo de floculação for muito lento, a estação de tratamento de águas residuais pode adicionar mais floculantes para agilizar ainda mais o processo. O mesmo se aplica se a estação de tratamento de águas residuais estiver tentando melhorar a eficiência do processo de lodo ativado.

Existem vários floculantes disponíveis, sendo os mais comuns:

Sulfato de alumínio (à base de alumínio)

Cloreto férrico (à base de ferro)

Sulfato ferroso (à base de ferro)

O melhor floculante a ser utilizado depende das características da estação de tratamento de águas residuais.

Ao selecionar produtos químicos e floculantes para tratamentos de águas residuais, é sempre sugerido que você consulte um especialista. Esses especialistas, químicos e especialistas em tratamento de águas residuais, auxiliam na definição da melhor estratégia de tratamento para reduzir DBO em águas residuais. Os especialistas também podem fornecer conhecimento inestimável sobre redução eficiente de DBO com base na terra, água e região da instalação.

Diferentes especialistas podem ajudar na redução da DBO de várias maneiras:

Hidrogeólogo: Fornece insights sobre o que ocorre com os resíduos e a água após deixarem a estação de tratamento de águas residuais. Eles também podem reconhecer como diferentes floculantes ou produtos químicos podem impactar negativamente as águas subterrâneas no ambiente ao redor.

Especialistas em solos: Fornecem insights sobre fontes de entrada, como fontes agrícolas e de mineração. Ao conhecer a origem da água, a seleção de produtos químicos se torna mais eficiente na redução de DBO em águas residuais.

Um parâmetro que pode afetar negativamente os níveis de OD é o aumento de temperaturas. Isso é frequentemente desconsiderado devido ao foco excessivo em novos produtos químicos e floculantes. No entanto, o monitoramento da temperatura em sistemas de águas residuais revela oportunidades para reduzir a DBO de forma mais eficiente. A redução da temperatura pode aumentar as bactérias benéficas se o processo de redução da DBO estiver demorando muito no tanque e na bacia do EQ.

Ao ajustar a temperatura, lembre-se de que temperaturas muito baixas (próximas do congelamento) podem causar um processo de lodo ativado reduzido. E então você deve trabalhar em conjunto com um sensor de temperatura para encontrar a temperatura perfeita: quente o suficiente para um processo de lodo ativado eficiente, mas baixa o suficiente para manter um alto nível de OD.

Reduzir a DBO em águas residuais pode ser um processo complexo. Ao entender a natureza das águas residuais consultando especialistas, familiarizando-se com os processos de floculação e coagulação, utilizando o tamanho correto do tanque EQ, reduzindo os sólidos suspensos totais, mantendo a temperatura baixa e aumentando a aeração durante o processo de lodo ativado, você pode reduzir a DBO em águas residuais de forma eficiente.

Se você quiser saber mais sobre como reduzir a DBO em águas residuais ou sobre nossa instrumentação analítica, entre em contato com a equipe da Acquanativa.