Social Cohesion in Different Scales

No processo de digestão anaeróbia os lodos são adicionados em um tanque e são misturados em condições livres de oxigênio. Com o esgotamento do substrato disponível, os micro-organismos presentes entram na fase endógena e como produtos finais se obtém metano, dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e traços de outros gases. A digestão anaeróbia é um processo que depende da ação de uma associação de bactérias, classificadas como hidrolíticas, acetogênicas, acidogênicas e metanogênicas.

O fator limitante do processo se refere à metanogênese, uma vez que as bactérias formadoras de metano (grupo de micro-organismos anaeróbios estritos) são extremamente

sensíveis às alterações ambientais, e o seu bem-estar é de essencial importância dentro do processo de digestão. Tais bactérias se desenvolvem apenas em determinadas faixas de pH e temperatura, e também são de tempo de crescimento lento, pois necessitam de tempos de detenção maiores (de 20 a 60 dias) para que se permita manter contato com os micro- organismos e com o material, e também para evitar a perda de biomassa no reator. Uma vantagem deste processo é a produção de metano, já que pode ser comercializado e introduzido no processo para reduzir os custos. Assim como na digestão aeróbia, existem basicamente três classificações gerais de digestão anaeróbia:

- Digestão anaeróbia convencional; - Digestão de uma fase e alta carga; - Digestão em duas fases.

Digestão anaeróbia convencional. O processo de digestão convencional é realizado em uma única fase. Neste processo, a digestão, o adensamento do lodo e a formação de sobrenadantes ocorrem de forma simultânea. O lodo bruto é adicionado ao local onde o lodo é digerido ativamente e há produção de gás, e normalmente são aquecidos por meio de um permutador de calor externo. Raramente são utilizados mecanismos de agitação ou mistura, já que as bolhas de gás ascendentes arrastam partículas de lodo e outros materiais, proporcionando mistura suficiente para o processo. Quando o gás alcança a superfície, forma- se uma camada de espuma, chamada de sobrenadante. Durante o processo de digestão o reator se estratifica, pois não existem mecanismos que proporcionem mistura completa ou plena, sendo possível apenas para 25 a 50% do volume total do digestor.

Digestão de uma fase e alta carga. Este processo é muito semelhante ao convencional, contudo, como o próprio nome indica, cargas orgânicas mais altas são introduzidas, e isto é possível porque a estratificação do digestor é evitada devido à recirculação do gás, utilização de misturadores mecânicos e de bombeamento, e ainda se mantém o aquecimento do lodo para acelerar a destruição da matéria orgânica. Os digestores são maiores para favorecer uma

mistura mais efetiva (não se separa o sobrenadante), os sólidos se reduzem em torno de 45- 50%, e o lodo digerido pode alcançar metade da concentração em relação lodo bruto ou lodo afluente. O gás produzido pode ser armazenado em um tanque de pressão.

Digestão em duas fases. Neste processo um digestor de alta carga se combina em série com um segundo tanque de digestão. No primeiro digestor ocorre a mistura e a digestão, enquanto o segundo tanque serve para armazenar e concentrar o lodo digerido, com a finalidade de se obter um sobrenadante relativamente clarificado. O sistema de dois tanques ou duas fases foi concebido para encurtar o tempo de digestão. Ambos digestores são mantidos cobertos e no segundo tanque se armazenam grandes quantidades de biomassa ativa que pode ser transferida caso ocorram problemas no funcionamento do primeiro tanque.

3.3.3. Desaguamento

Depois de adensado e digerido, o lodo deve ser desaguado para que seu volume seja reduzido, tal como os custos com seu transporte à etapa posterior de remoção de água (secagem) ou transporte até o local de destinação final, se for o caso. A retirada da água presente no lodo digerido pode ser realizada de forma natural ou mecanizada. Os métodos naturais incluem lagoas de lodo, leitos de secagem, leitos de drenagem, leitos solares, bags e disposição no solo, e os processos mecanizados são aqueles que utilizam centrífugas, métodos de filtração (filtros prensa de placas, filtros prensa de esteira, filtros a vácuo, etc.), entre outros (MORTARA, 2011).

Como já elucidado, o tratamento da fase sólida em ETE tem de início o adensamento como processo utilizado para redução de volume ou aumento da concentração e, depois, o processo de digestão para estabilização do material. O desaguamento é utilizado na sequência do tratamento da fase sólida com o intuito de: elevar o teor de sólidos, reduzir os custos de transporte, preparar o lodo para etapa posterior de remoção de água (secagem) e também possibilitar seu aproveitamento ou mesmo disposição final ocupando menores volumes.

Metcalf e Eddy (2003) destacam que os principais motivos para que seja realizado o desaguamento dos lodos são:

• Reduzir os custos com transporte para disposição final devido ao menor volume ocupado pela torta por conta da retirada parcial de água;

• Facilitar o manejo do lodo;

• Aumentar a possibilidade de incineração do lodo devido ao menor teor de umidade; 
 • Reduzir o custo com utilização de produtos químicos se a compostagem for o processo

escolhido para beneficiamento do lodo; 


• Diminuir o potencial ofensivo do lodo e favorecer melhores práticas gerenciais; • Reduzir a geração de lixiviado quando da disposição final do lodo no solo.

A eficiência da etapa de desaguamento depende principalmente do método adotado e das características específicas do lodo. Os métodos de desaguamento mecanizados sofrem interferências das características físicas do equipamento e de condições de operação. Já os métodos naturais são condicionados pela estrutura física do método e também por condições climáticas.

A facilidade com que a água passa por entre as partículas do lodo e é retirada da torta, também chamada de capacidade de desaguamento ou filtrabilidade (JACOMASSI, 2009), depende de algumas propriedades específicas do lodo.

No processo de desaguamento, à medida que a água é retirada do lodo, este sai de um estado aquoso inicial (99,9 a 95% de umidade) para uma pasta e, em seguida, para uma torta de lodo (OUTWATER, 1994). Finalmente, se submetido à etapa posterior de remoção de água (secagem), o resíduo passa para o estado de grãos ou pó de lodo. Segundo Mortara (2011), o processo de desaguamento possui maior viabilidade até cerca de 30% de teor de sólidos (70% de umidade), geralmente não sendo utilizado até concentrações superiores e, portanto, finalizado na fase de torta. Isso ocorre, pois, a partir deste percentual de sólidos, o

lodo já adquiriu a consistência necessária ao seu manuseio por ferramentas e a redução de volume proporcionada pela retirada da água do lodo não é tão facilitada. No Brasil, segundo experiências de visitas in loco, as quais congruem com os dados apresentados na Tabela 3.3, o tratamento da fase sólida de esgotos, quando realizado, se finaliza na etapa de desaguamento, sendo este realizado principalmente por meio de uso de tecnologias mecanizadas, como o uso de centrífugas desaguadoras e filtros prensadores, amplamente adotados. Após a obtenção da torta de lodo, a maioria das ETEs a destina aos aterros sanitários, configurando infração às disposições da Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei 12.305/2010).

A Figura 3.6 representa, esquematicamente, alguns métodos de desaguamento de lodo de ETE, classificando-os como naturais ou mecânicos.

Figura 3.6 – Esquema dos métodos de desaguamento de lodo de ETE.

Além das classificações dos métodos apresentados na Figura 3.6, é importante mencionar a existência da adoção de métodos combinados, sejam eles naturais e mecânicos. Ou seja, ao longo do processo de desaguamento o lodo pode ser submetido a dois métodos naturais ou mecânicos em série, ou um método natural seguido de um mecânico, ou ao contrário. Além disso, devido à combinação de dois ou mais métodos, o produto final pode ser caracterizado como torta ou mesmo grãos de lodo, dependendo do teor de umidade final e, portanto, podendo ser considerado como lodo submetido a processo de desaguamento e secagem, e não apenas a processo de desaguamento (BENNAMOUN, 2012).

A partir da representação anterior, seguem sucintas abordagens das tecnologias de desaguamento presentes na Figura 3.6.