Processo de Lodo Ativado é um processo para tratar esgoto e águas residuais comumente referido como efluente usando bactérias (para degradar os orgânicos biodegradáveis) e ar (Oxigênio para respiração).
Lodo Ativado refere-se a uma mistura de microorganismos e sólidos em suspensão. A cultura bacteriana é cultivada no processo de tratamento para decompor a matéria orgânica em dióxido de carbono, água, e outros compostos inorgânicos. O processo típico de lodo ativado tem os seguintes componentes básicos:
1) Clarificador primário para separar os sólidos transportados junto com Esgoto/Efluente
2) Um reator no qual os microorganismos são mantidos em suspensão, aerados e em contato com os resíduos que estão tratando
3) separação líquido-sólido; e
4) um sistema de reciclagem de lodo para retornar o lodo ativado de volta ao início do processo.
Há muitas variantes de processos de lamas activadas, incluindo variações no método de aeração e na forma como as lamas são devolvidas ao processo.
O processo de lamas activadas oferece uma remoção eficiente de CBO, CQO e nutrientes quando projectado profissionalmente e operado correctamente. O processo em si tem flexibilidade e numerosas modificações podem ser adaptadas para satisfazer requisitos específicos (por exemplo, para remoção de nitrogênio).
É uma mistura complexa de microbiologia e bioquímica envolvendo muitos tipos diferentes de micróbios. Na planta de lodo ativado (ASP), as bactérias secretam substâncias pegajosas que revestem as minúsculas partículas transportadas nos esgotos. As partículas colam entre si para formar flocos de material semelhante a gel, criando um suporte sobre e no qual os micróbios existem. Esta é a lama ativada de cor marrom chocolate. A lama activada é aerada para dissolver o oxigénio, o que permite que a matéria orgânica (CBO) seja utilizada pelas bactérias. A matéria orgânica, ou alimento, adere à lama activada. O oxigénio dissolvido na água permite que as bactérias utilizem o alimento (CBO) e também que o amoníaco seja transformado em nitrato. O tanque deve ser suficientemente grande para permitir um tempo de contacto (tempo de retenção) suficiente entre o esgoto e a lama activada para que todas as alterações químicas tenham lugar.
Lama activada de retorno (RAS)
Quando a lama activada chega ao fim do processo ainda é uma biomassa altamente activa mas agora é misturada com efluente purificado. Ela é transferida para tanques de assentamento (Clarificadores Secundários) para permitir a separação do efluente purificado que pode ser descarregado no rio ou para alguma forma de tratamento terciário. A biomassa depositada, chamada Lodo Ativado de Retorno (RAS), é então devolvida ao início do processo de aeração onde absorverá o efluente fresco para iniciar novamente o processo. Isto permite que o processo funcione como um ciclo contínuo.
Excedente de Lama Activada (SAS)
Como a mistura do RAS com o esgoto fresco produzirá um crescimento gradual no lodo activado presente é necessário desperdiçar uma certa quantidade todos os dias. Este excedente de lodo ativado (SAS) é desperdiçado pela retirada contínua de parte do RAS para eliminação do lodo.
A Folha de Fluxo típica é dada abaixo descrevendo todos os componentes do Processo de Lodo Ativado
Métodos de Aeração:
Aeração difusa: O licor de esgoto é conduzido para tanques profundos com sistemas de aeração com grelha difusora que estão ligados ao chão. O ar é bombeado através dos blocos e a cortina de bolhas formada tanto oxigena o licor como também proporciona a acção de mistura necessária. Quando a capacidade é limitada ou o esgoto é excepcionalmente forte ou difícil de tratar, pode ser utilizado oxigénio em vez de ar. Normalmente, o ar é gerado por algum tipo de soprador ou compressor.
Aeradores de superfície: Tubos montados verticalmente de até 1 metro de diâmetro que se estendem desde acima da base de um tanque de concreto profundo até logo abaixo da superfície do licor de esgoto. Um eixo típico pode ter uma altura de 10 metros. Na extremidade da superfície, o tubo é formado em um cone com palhetas helicoidais presas à superfície interna. Quando o tubo é girado, as palhetas giram o licor para cima e para fora dos cones extraindo novo licor de esgoto da base do tanque. Em muitos trabalhos, cada cone está localizado em uma célula separada que pode ser isolada das células restantes, se necessário para manutenção. Algumas obras podem ter dois cones para uma célula e algumas grandes obras podem ter 4 cones por célula.
As considerações gerais incluem: características das águas residuais, condições ambientais locais (incluindo temperatura), possível presença de substâncias tóxicas ou outras substâncias inibitórias (o processo receberá efluentes industriais ou separação, por exemplo), requisitos de transferência de oxigênio e cinética de reação (tempo de detenção no sistema, relacionado à qualidade e quantidade de águas residuais recebidas, requisitos de efluentes, requisitos de tratamento de lodo e outros fatores listados acima).