5.1 Índice biótico da lama (IBL)
O índice biótico da lama avalia a qualidade biológica de uma lama activada e foi proposto por Madoni em 1994, na tentativa de encontrar uma ferramenta de auxílio ao controlo rotineiro de uma instalação de lamas activas.
Este método baseia-se na diferente sensibilidade demonstrada por alguns grupos de protozoários ciliados aos principais parâmetros físico químicos e operacionais do processo, e na abundância e diversidade da microfauna. O que permite definir a qualidade biológica da lama por meio de valores numéricos convencionais (Madoni, 1994).
O IBL também considera os seguintes aspectos (Madoni, 1994):
− a riqueza de espécies tende a alterar-se consoante a carga mássica, sendo que normalmente a gama de carga mássica situada entre 0,2 a 0,3 kg CBO/kg MLSS dia é aquela que proporciona uma maior variedade de espécies presentes numa lama activada;
− a densidade da microfauna decresce consoante a carga mássica diminui. Sendo expectável que a microfauna seja menos abundante no tanque de arejamento de uma instalação de remoção biológica de azoto que no de uma instalação convencional. A determinação do IBL faz-se com recurso a uma tabela de duas entradas, em que uma dessas entradas diz respeito ao grupo de protozoários ciliados dominante na lama activada e sua respectiva densidade e a outra entrada diz respeito à variedade de espécies presentes na lama activada (ver Anexo I), resultando o IBL da intersecção destas duas variáveis e sendo classificado em valores de 0 a 10.
O Quadro 5-1 mostra as classes qualitativas obtidas do valor de IBL e o que estas traduzem acerca da performance se um sistema de lamas activadas.
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Quadro 5-1 Conversão dos valores de IBL em quatro classes de qualidade e respectivas apreciações em termos do que estas traduzem relativamente ao sistema de lamas activadas (Madoni, 1994).
Valor de IBL
Classe Apreciação
8-10 I Lama estável e muito bem colonizada; excelente actividade biológica;
performance muito boa.
6-7 II Lama estável e bem colonizada; actividade biológica em decadência; boa
performance.
4-5 III Depuração biológica insuficiente no tanque de arejamento; performance
medíocre.
0-3 IV Deficiente depuração biológica no tanque de arejamento; baixa performance.
5.2 Índice de volume de lama (IVL)
O índice de volume de lama (IVL) é definido como o volume em ml ocupado por 1 g de uma suspensão depois de 30 minutos de sedimentação Apesar se o IVL não possuir um suporte teórico, a experiencia tem demonstrado a sua utilidade no controlo de rotina do processo (APHA, 1995).
O IVL tradicional, como foi proposto por Mohlman em 1934, determina-se colocando uma amostra de licor misto, sem diluição, num cilindro graduado de 1 ou 2 l e mede-se o volume sedimentado passados 30 minutos de sedimentação, sendo o IVL calculado de acordo com a Equação 5-1 (Metcalf & Eddy, 2003).
Equação 5-1:
IVLfVolume de lama sedimentada (ml l
-1)
Sólidos em suspensão totais (g l-1 )
Existem inúmeras variações ao IVL tradicional proposto por Mohlman em 1934, dessas variações destacam-se o IVL agitado, em que a lama sofre uma ligeira agitação enquanto sedimenta, o IVL3,5 em que o ensaio de sedimentabilidade é efectuado com uma concentração
de sólidos em suspensão de 3,5 g l-1 e o IVL diluído em que são efectuadas diversas diluições, com factores de diluição múltiplos de dois, até que o volume sedimentado ao cabo de 30 minutos seja ≤ 200ml.
Lee et. al. (1983) avaliaram algumas variações ao método do IVL tradicional, tendo verificado que o IVL diluído é o melhor índice de sedimentabilidade da lama. O procedimento para a determinação do IVL diluído (IVLd) é o seguinte (Jenkins et. al., 2004):
i. Preparam-se vários cilindros graduados de 1 l (o numero dependo do conhecimento prévio da sedimentabilidade da lama).
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ii. Utilizando efluente secundário clarificado (sem sólidos em suspensão), preparam-se várias diluições em múltiplos de 2 (i.e., sem diluição, diluição 1:1, diluição 1:3).
iii. Agitar os cilindros individualmente de forma a distribuir uniformemente os sólidos em suspensão nos cilindros.
iv. Deixar a lama sedimentar calmamente durante 30 minutos.
v. Registar o volume sedimentado (VL30) da primeira diluição em que este valor é ≤200 ml
(VL30≤200 ml).
vi. Calcular o IVLd de acordo com a Equação 5-2.
Equação 5-2:
IVLdfVL30 ml l
-1 ×2n
SST(g l-1)
Em que n é o número de diluições em factores múltiplos de 2 requeridas para obter SV30≤200
ml e SST representa os sólidos suspensos totais do licor misto não diluído.
Jenkins et. al. (2004) apresentam uma alternativa ao método do IVLd acima descrito, estes autores nos seus ensaios efectuam diluições da amostra de licor misto até que o volume sedimentado seja ≤250 ml, de modo a minimizar interferências resultantes do efeito parede, e depois calculam o valor do IVLd de acordo com o método do IVL tradicional descrito na Equação 5-1, considerando o valor de SST da amostra diluída.
Uma lama activada pode ser classificada de acordo com o seu valor de IVL, o Quadro 5-2 mostra essa classificação.
Quadro 5-2 Classificação de uma lama activada de acordo com o seu valor de IVL (Wanner, 1994).
Tipo de lama IVL (mg l-1)
Boa sedimentação <100
Leve 100-200
Bulking >200
5.3 Índice de escumas (SI)
O índice de escumas é provavelmente o método mais exacto para prever a quantidade de espumas formadas em tanques de arejamento, e a extensão dos problemas daí resultantes (Wanner, 1994).
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Equação 5-3
SIfmassa de biomassa na espuma
massa total de biomassa ×100
A porção da biomassa presente na espuma é estimada através de um ensaio de flotação, efectuado a uma taxa de arejamento standard de 10 m3/m3 h numa célula de flotação batch
(com 80 mm de diâmetro e 500 mm de altura). A flotação é repetida várias, em que de cada uma das vezes se vai retirando as espumas que se formam, até que todos os organismos formadores de espumas sejam transferidos para as escumas. O índice de escumas pode ser utilizado para prever problemas operacionais resultantes da presença de microrganismos formadores de foaming na lama activada. A extensão dos problemas operacionais de acordo com o valor de SI é classificada de acordo com o Quadro 5-3 (Wanner, 1994).
Quadro 5-3 Relação entre o valor de índice de escumas a extensão dos problemas operacionais (Wanner, 1994).
SI (%) Extensão dos problemas
0-0,5 Insignificante
0,5-6 Baixa
6-10 Moderada
10-15 Séria
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