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PAULO ROGÉRIO MENEZES DE ALMEIDA
MICROFAUNA DE PROTOZOÁRIOS COMO INDICADOR DE EFICIÊNCIA DA
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO DO TIPO LODO ATIVADO, EM FEIRA
DE SANTANA-BA.
Dissertação submetida ao programa de pós-
graduação em engenharia civil e ambiental do
Departamento de Tecnologia da Universidade
Estadual de Feira de Santana como parte dos
requisitos necessários para a obtenção do grau de
mestre em ciências em engenharia civil e
ambiental.
Orientador: Prof. Dr. Roque Angélico Araujo
FEIRA DE SANTANA, BA-BRASIL
MARÇO DE 2008
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ii
Ficha Catalográfica – Biblioteca Central Julieta Carteado
Almeida, Paulo Rogério Menezes de
A45m Microfauna de protozoários como indicador de eficiência de
estação de tratamento de esgoto do tipo lodo ativado em Feira
de Santana – Ba / Paulo Rogério Menezes de Almeida. – Feira
de Santana, 2008.
xii, 101 f. : il. ; 29,7 cm.
Orientador: Roque Angélico Araujo
Dissertação (Mestrado em Ciências em Engenharia Civil e
Ambiental)– Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
e Ambiental, Departamento de Tecnologia, Universidade
Estadual de Feira de Santana, 2008.
1. Lodo ativado. 2. Protozoários em ETE. 3. Variáveis físico-
químicas. 4. Parâmetros operacionais de ETE. I. Araujo, Roque
Angélico. II. Universidade Estadual de Feira de Santana. III.
Departamento de Tecnologia. IV. Programa de Pós-Graduação
em Engenharia Civil e Ambiental. V. Título.
CDU: 628.356
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iii
iv
Aos meus pais e irmãs que sempre acreditaram
e incentivaram os meus estudos
.
v
AGRADECIMENTOS
Agradeço a
todos que incentivaram o desenvolvimento desta pesquisa e que
dedicaram momentos da sua vida para a concretização deste trabalho, em especial:
Ao professor Dr. Roque Angélico Araujo, pela orientação e constante preocupação na
realização de um bom trabalho.
Ao professor Dr. Edson Camandaroba, pela sua amizade, pelos ensinamentos e
orientações na identificação dos microrganismos, pela liberação da utilização do
laboratório de Morfologia, Histologia e Embriologia Animal Comparada para a
realização desta pesquisa.
Ao professor Dr. Luis Gusmão, diretor do Departamento de Ciências Biológicas e
coordenador do Laboratório de Micologia pela sua imediata liberação do microscópio
para as fotomicrografias e a todos os estagiários deste laboratório pela especial
contribuição e por manter o ambiente sempre agradável para a realização das
pesquisas.
À EMBASA pela oportunidade de realizar esta pesquisa na ETE Contorno e aos
operadores da ETE pelo apoio no período de coleta.
Ao graduando em Ciências Biológicas Emerson de Almeida Alves pela sua excelente
contribuição nas coletas e analises como estagiário voluntário, pela sua amizade e
constante incentivo.
Aos funcionários do Laboratório de Saneamento: Dione, Luis, Adriano e Dona Maria
pela contribuição nas analises físico-químicas em especial a Luis. Obrigado pelo
carinho e amizade de todos.
Aos professores e funcionários da PPGECEA pelo incentivo e contribuições.
A CAPES pela bolsa de estudo concedida no período de março de 2006 a Fevereiro
de 2008
Aos meus queridos colegas do mestrado pelos momentos únicos que vivemos juntos:
Maria José, Maria Auxiliadora, Ediela, Diógenes, Luis Borja, Nilo Márcio e Ricardo.
vi
Se eu fui capaz de ver mais longe,
é porque estava de pé nos ombros de gigantes.
Isaac Newton
vii
Resumo da Dissertação apresentada ao PPGECEA/UEFS como parte dos requisitos
necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)
MICROFAUNA DE PROTOZOÁRIOS COMO INDICADOR DE EFICIÊNCIA DA
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO DO TIPO LODO ATIVADO, EM FEIRA
DE SANTANA-BA.
Paulo Rogério Menezes de Almeida
Março/2008
Orientador: Prof. Dr. Roque Angélico Araujo
Programa: Engenharia Civil e Ambiental
Em sistemas de lodo ativado é comum encontrar uma diversidade significativa de
protozoários nos reatores biológicos, que auxiliam na melhoria do efluente final e
revelam as condições operacionais do processo por meio da sua dinâmica
populacional. Este trabalho teve como objetivo determinar a diversidade, a freqüência
e os grupos de protozoários, e associá-los com o desempenho da ETE Contorno de
Feira de Santana-Bahia, que utiliza a tecnologia do lodo ativado. Entre Abril e Outubro
de 2007, avaliou-se qualitativa e quantitativamente a microfauna presente em
amostras das lagoas de aeração da ETE Contorno e suas correlações com os
parâmetros físico-químicos. Os resultados demonstraram que a ETE Contorno esteve
operando acima da sua capacidade, com carga média de 7.041,6kgDBO
5
/dia, com
eficiência média na remoção de DBO de 78% e fator de carga elevado com média de
2,44kgDBO
5
/kgSSLAxdia. Assim, estes resultados coincidiram com a dominância dos
pequenos ciliados livres (CLN) durante todo o período em estudo, com densidade
média de 1823,2org/ml e 96% de freqüência, os quais também foram associados à
baixa oxigenação nas lagoas aeradas, cuja média obtida foi de 0,7mg/l de OD. Os CF,
representado por um único gênero, Vorticella sp., apresentou densidade média de
27org/ml, revelaram-se indicadores de baixa oxigenação, além de auxiliar na remoção
de sólidos sedimentáveis (média de 98,3%). As baixas densidades obtidas para os
CPF e TECA, com médias de 37,2org/ml e 22,2org/ml, estiveram de acordo com as
condições físico-químicas e operacionais, pois estes grupos tendem a reduzir suas
densidades em situações de baixa oxigenação e elevada concentração de matéria
orgânica. A menor densidade média obtida foi para os pequenos flagelados (PFLG),
9,6org/ml, no entanto a presença deste grupo indicou que quanto maior a sua
densidade maior a turbidez no efluente final. Quanto à baixa diversidade de gêneros
revelados pelo cálculo do IBL, a baixa densidade total da microfauna e a relação
CPF/CF com média inferior a 0,5 estão em plena conformidade com as características
físico-químicas e operacionais da ETE Contorno, os quais revelaram um sistema com
baixa eficiência depuradora. A caracterização microscópica do lodo é um promissor
parâmetro de avaliação da ETE Contorno, porque permite entender um conjunto de
características operacionais em um intervalo de tempo menor, permitindo aplicar
ações corretivas no sistema mais rapidamente para evitar perdas na eficiência do
processo.
Palavras - chave: Protozoários em ETE, lodo ativado, variáveis físico-químicas,
parâmetros operacionais de ETE.
viii
Abstract of Dissertation presented to PPGECEA/UEFS as a partial fulfillment of the
requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.)
MICROFAUNA OF PROTOZOA AS INDICATOR OF EFFICIENCY OF ACTIVATED
SLUDGE WASTEWATER TREATMENT PLANT, IN FEIRA DE SANTANA-BA.
Paulo Rogério Menezes de Almeida
March/2008
Advisor 1: Prof. Dr. Roque Angélico Araujo
Department: Civil and Environmental Engineering
The activated sludge systems it is common to find a significant diversity of protozoa in
the biological reactors, that assist in the improvement of the final effluent and disclose
the operational conditions of the process through its population dynamics. This work
had as objective to determine the diversity, the frequency and the groups of protozoa,
and to associate them with the performance of the ETE Contorno of Feira of Santana-
Bahia who uses the technology of the activated sludge. Between April and October of
2007,
the present microfauna in samples of the lagoons of aeration of the ETE
Contorno was evaluated qualitatively and quantitatively and its correlations with the
parameters physical-chemical.
The results had demonstrated that the ETE Contorno,
was operating above of its capacity, with average load of 7.041,6 kgBDO
5
/d, average
efficiency in the removal of BDO of 78% and load factor raised with 2,44
kgBDO
5
/kgSS.d average of. Thus, these results had coincided all with the dominant of
small free-swimming ciliates ones during the period in study, with mean density of
1823,2org/ml and 96% of frequency, which had also been associates to low the
oxygenation in the aeradas lagoons, whose 0,7mg/l of OD gotten average was of. The
stalked ciliates, represented for an only sort, Vorticella sp., presented mean density of
27org/ml, had shown indicating of oxygenation and besides assisting in the solid
removal you sedimented (average of 98,3%). The low densities gotten for the crawling
ciliates and testae amoebae, with of 22,2org/ml and 37,2org/ml averages, had been in
accordance with the conditions operational physicist-chemistries and, therefore these
groups tend to reduce its densities in situations of low oxygenation and raised
concentration of organic substance. The lesser gotten mean density was for the small
flagellates, 9,6org/ml, however this group presented significant correlation with the
increase of turbidez of the final effluent, how much bigger its bigger density the effluent
turbidez. How much to low the diversity of sorts disclosed for I calculate of the SBI, low
the total density of protozoa and crawling ciliates/stalked ciliates relation with inferior
average the 0,5 are in full conformity with the characteristics operational and physical-
chemical of the presented ETE Contorno, which had disclosed a system with low
epurant efficiency. Proving that the microscopical characterization of the silt is a
promising parameter of evaluation of the ETE Contorno, because it allows to
understand a set of operational characteristics in an interval of lesser time, allowing to
apply corrective actions in the system more quickly to prevent losses in the efficiency of
the process.
Key words: Protozoa in ETE, activated sludge, variable physical-chemical, operational
parameters ETE.
ix
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
................................................................................................... xi
LISTA DE TABELAS
................................................................................................. xiii
LISTA DE QUADROS
................................................................................................ xv
LISTA DE ABREVIATURAS
..................................................................................... xvi
1 INTRODUÇÃO
.......................................................................................................... 1
2 HIPÓTESE E OBJETIVOS
........................................................................................ 3
2.1 HIPÓTESE
.............................................................................................................. 3
2.2 OBJETIVO GERAL
................................................................................................. 3
2.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
................................................................................... 3
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
..................................................................................... 4
3.1 CONSIDERAÇÕES SOBRE O TRATAMENTO DE ESGOTOS DO TIPO LODO
ATIVADO
...................................................................................................................... 4
3.2 COLONIZAÇÃO DE PROTOZOÁRIOS EM ETE DO TIPO LODO ATIVADO
......... 8
3.2.1 Grupos funcionais encontrados em sistemas de lodo ativado
.................... 14
3.2.1.1 Ciliados Predadores do Floco (CPF)
............................................................... 14
3.2.1.2 Ciliados Livres Natantes (CLN)
....................................................................... 14
3.2.1.3 Ciliados Fixos
.................................................................................................. 15
3.2.1.4 Tecamebas
..................................................................................................... 16
3.2.1.5 Flagelados
...................................................................................................... 16
3.3 PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS E CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DA
EFICIÊNCIA DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS
........................ 17
3.4 BIOMONITORAMENTO DE SISTEMAS DE LODO ATIVADO COM BASE NA
COMUNIDADE DE PROTOZOÁRIOS.
....................................................................... 20
4 TRATAMENTO DE ESGOTO SANITÁRIO NA ETE CONTORNO EM FEIRA DE
SANTANA – BA.
........................................................................................................ 23
4.1 DESCRIÇÃO DA ETE CONTORNO
..................................................................... 23
5 METODOLOGIA
...................................................................................................... 27
5.1 PARÂMETROS ANALISADOS
............................................................................. 27
5.2 PERIODICIDADE, PONTOS DE AMOSTRAGEM, VOLUME DAS AMOSTRAS E
PROCEDIMENTOS DE COLETA
............................................................................... 27
5.3 PARÂMETROS FÍSICO- QUÍMICOS: PROCEDIMENTOS
................................... 29
5.4 CARACTERIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DA COMUNIDADE DE
PROTOZOÁRIOS
....................................................................................................... 31
5.5 OBTENÇÃO DOS ÍNDICES DE CLASSIFICAÇÃO DO SISTEMA ........................ 32
x
5.5.1 Cálculo do IBL .................................................................................................. 32
5.6 ESTUDO DA MICROFAUNA EM FUNÇÃO DO TEMPO DE DETENÇÃO
............ 34
5.7 TRATAMENTO ESTATÍSTICO DOS DADOS
....................................................... 34
6 RESULTADOS
........................................................................................................ 35
6.1 AVALIÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DA ETE CONTORNO.
........................................... 35
6.2 AVALIAÇÃO MICROSCÓPICA DA ETE CONTORNO
.......................................... 42
6.2.1 Descrição dos grupos e gêneros encontrados
.............................................. 43
6.3 ABUNDÂNCIA E FREQÜÊNCIA DOS GRUPOS ENCONTRADOS NA ETE
CONTORNO
............................................................................................................... 47
6.3.1 Análise qualitativa das características dos flocos na ETE Contorno
.......... 51
6.3.2 Estudo da microfauna em função do tempo de detenção
............................ 53
6.4 CLASSIFICAÇÃO DA ETE CONTORNO PELA MICROFAUNA.
.......................... 56
6.5 CORRELAÇÕES ENTRE A MICROFAUNA E OS PARÂMETROS FÍSICO-
QUÍMICOS
................................................................................................................. 58
7 DISCUSSÃO
........................................................................................................... 64
8 CONCLUSÃO
.......................................................................................................... 75
REFERÊNCIAS
.......................................................................................................... 78
APÊNDICE A
.............................................................................................................. 84
APÊNDICE B
.............................................................................................................. 96
APÊNDICE C
.............................................................................................................. 99
xi
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 01: Fluxograma típico do sistema de lodos ativados convencional. ................ 5
FIGURA 02: Esquema típico de um floco de lodo ativado. ............................................ 6
FIGURA 03: Sucessão dos principais grupos de protozoários no tratamento de
esgotos. ...................................................................................................................... 11
FIGURA 04: Esquema da ETE Contorno .................................................................... 24
FIGURA 05: Vista geral da lagoa aerada 01. .............................................................. 25
FIGURA 06: Vista geral do decantador secundário. .................................................... 25
FIGURA 07: Vista parcial da lagoa de maturação, próximo aos vertedores de saída do
efluente final. .............................................................................................................. 26
FIGURA 08: Variação da vazão medida as 08h00min da manhã, medida no momento
das coletas, durante o período estudado (25 semanas). ............................................. 36
FIGURA 09: Variação do oxigênio dissolvido medido nas lagoas aeradas. ................ 37
FIGURA 10: Eficiência de remoção de DBO
5
entre esgoto bruto/lagoas aeradas e
esgoto bruto/efluente final de amostras coletadas entre as 08:00 e às 09:00 horas uma
vez por semana, entre abril e outubro de 2007. .......................................................... 38
FIGURA 11: Acúmulo de material floculado nas lagoas aeradas. ............................... 40
FIGURA 12 a e b: Pequenos ciliados livres (CLN) em fase final de divisão celular e
nadando no meio líquido. (Células de 30μm em aumento de 400 vezes). .................. 45
FIGURA 13: Ciliados predadores do floco; a- Chilodonella sp. em aumento de 400
vezes com contraste da fase; b - Euplotes sp. (120μm), em aumento de 400 vezes. . 45
FIGURA 15: Ciliado Pedunculado; a- Vorticella sp. (60μm) em aumento de 400 vezes;
b – Teletroco de Vorticella sp. (60μm), em aumento de 400 vezes. ............................ 46
FIGURA 16 a e b: Tecameba, Arcella sp. (45μm) em aumento de 400 vezes. ........... 46
FIGURA 17: a - Tecameba, Euglypha sp. (30μm) em aumento de 400 vezes; b-
Pequenos flagelados (<20 μm) em aumento de 200 vezes, obesrvados na diagonal da
câmara de Fuchs-Rosental. ........................................................................................ 46
FIGURA 18: Abundância média relativa aos grupos encontrados na ETE Contorno nas
amostras coletadas durante 25 semanas. ................................................................... 50
FIGURA 19: Variação da densidade por grupos durante todo o período de estudo. ... 50
FIGURA 20: Imagem de flocos em estado normal, porém sem protozoários
(visualizado em aumento de 200X). ............................................................................ 52
xii
FIGURA 21: Floco compacto, arredondado e intermediário (visualizado em aumento
de 200X c/ contraste de fase). .................................................................................... 52
FIGURA 22: Flocos fracos e dispersos, crescimento pulverizado do lodo (pin-point floc)
(visualizado em aumento de 200X com contraste de fase). ........................................ 53
FIGURA 23: Sucessão da microfauna observada nas amostras da ETE Contorno em
função do tempo, conforme Metcalf e Eddy (1995). .................................................... 54
FIGURA 24: Variação da densidade total da microfauna das amostras estudadas
durante as 25 semanas de observação. ..................................................................... 57
FIGURA 25: Alternância observada na densidade populacional de Ciliados Predadores
do Floco (CPF) e Ciliados Fixos (CF). ........................................................................ 58
FIGURA 26: Aspidisca sp. rastejando o floco em aumento de 400 X. ......................... 99
FIGURA 27: Paramecium sp. (CLN) em aumento de 400 X, nadando no meio líquido.
................................................................................................................................... 99
FIGURA 28: Podophrya sp. (CF- Carnívoro) em aumento de 400 X. .......................... 99
FIGURA 29: Litonotus sp.sp. (CLN- Carnívoro) imagem capturada em vídeo (400 X).
................................................................................................................................. 100
FIGURA 30: Rotifero do gênero Philodina sp. (MTZ) em aumento de 200 X. ........... 100
FIGURA 31: Amoeba sp. (AMEBA) se alimentado da partículas orgânicas, em
aumento de 400 X. ................................................................................................... 100
FIGURA 32: Spirostomum sp (CLN), imagem capturada de vídeo em aumento de 400
X de uma amostra do Tanque de Decantação da ETE Contorno. ............................. 101
FIGURA 33: Floco compacto e arredondado com a presença de MTZ e Vorticella sp.
................................................................................................................................. 101
FIGURA 34: Grande densidade populacional de Rotiferos e Tecamebas observado
nas amostras semanas após a coleta (100X)
........................................................... 101
xiii
LISTA DE TABELAS
TABELA 01: Conversão do valor do IBL em classes de qualidade biológica dos lodos
ativadas e avaliação da eficiência depuradora do tratamento. .................................... 21
TABELA 02: Procedimentos realizados para a obtenção dos parâmetros físico-
químicas e operacionais. ............................................................................................ 30
TABELA 03: Tabela de duas entradas para o cálculo do IBL (S - nº de espécies da
microfauna, excluindo os flagelados e F - nº pequenos flagelados na diagonal da
Câmara de Fuchs-Rosenthal). .................................................................................... 33
TABELA 04: Valores médios, máximo, mínimo e desvios da Vazão de entrada na ETE
Contorno as 08:00 h e de Oxigênio Dissolvido medido nas lagoas aeradas. .............. 36
TABELA 05: Valores de DBO
5
: Esgoto Bruto, Efluente das Lagoas Aeradas, Efluente
Final e Porcentagem de Remoção. ............................................................................. 37
TABELA 06: Valores de DQO: Esgoto Bruto, Efluente das Lagoas Aeradas, Efluente
Final e Porcentagem de Remoção. ............................................................................. 39
TABELA 07: Valores de Sólidos Sedimentáveis e de Sólidos em Suspensão do Esgoto
Bruto, Efluente das Lagoas Aeradas, Efluente Final, Porcentagem de Remoção, Índice
Volumétrico do Lodo (IVL) e Fator de carga. .............................................................. 40
TABELA 08: Valores de Sólidos Totais, Fixos e Voláteis do Esgoto Bruto, Efluente das
Lagoas Aeradas e Efluente Final. ............................................................................... 41
TABELA 09: Valores de Turbidez, pH e Temperatura: Esgoto Bruto, Efluente das
Lagoas Aeradas e Efluente Final. ............................................................................... 42
TABELA 10: Densidade absoluta (Org/ml) e freqüência relativa aos gêneros
encontrados na ETE Contorno durante as 25 semanas de estudo. ............................ 48
TABELA 11: Densidade (Org/ml) e freqüência por grupos encontrados na ETE
Contorno durante as 25 semanas de estudo. ............................................................. 49
TABELA 12: Análise qualitativa dos flocos observados na ETE Contorno durante as 25
semanas de estudo. ................................................................................................... 51
TABELA 13: Densidade média (Org/ml) por gêneros em amostras das Lagoas Aeradas
observadas no dia da coleta e até seis semanas após a coleta. ................................. 55
TABELA 14: Densidade média (Org/ml) por grupos em amostras das Lagoas Aeradas
observadas no dia da coleta e até seis semanas após a coleta. ................................. 55
TABELA 15: IBL, Densidade Total da Microfauna e Relação entre CPF/CF Obtidos na
ETE Contorno. ............................................................................................................ 56
xiv
TABELA 16: Coeficientes de correlação obtidos entre os grupos de protozoários, a
densidade total da microfauna, o IBL, relação CPF/CF com os parâmetros físico-
químicos e operacionais da ETE Contorno. ................................................................ 59
TABELA 17: Analise das relações entre a microfauna e parâmetros físico-químicos e
operacionais no processo de tratamento na ETE Contorno durante as 25 semanas de
estudo. ........................................................................................................................ 62
TABELA 18: Valores absolutos de DBO
5
(mg/L) do Esgoto bruto (EB), Efluente Lagoas
aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F) e % de remoção entre EB e Ef. LA e EB e Ef.
F. ................................................................................................................................ 85
TABELA 19: Valores absolutos de DQO (mg/L) do Esgoto bruto (EB), Efluente Lagoas
aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F) e % de remoção entre EB e Ef. F. ............. 86
TABELA 20: Valores absolutos de Sólidos Sedimentáveis (ml/L) do Esgoto bruto (EB),
Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F) e % de remoção entre EB e
Ef. F. ........................................................................................................................... 87
TABELA 21: Valores absolutos de Sólidos Totais (mg/L) do Esgoto bruto (EB),
Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F). ........................................ 88
TABELA 22: Valores absolutos de Sólidos Totais Fixos (mg/L) do Esgoto bruto (EB),
Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F). ........................................ 89
TABELA 23: Valores absolutos de Sólidos Totais Voláteis (mg/L) do Esgoto bruto (EB),
Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F) e % de remoção entre EB e
Ef. F. ........................................................................................................................... 90
TABELA 24: Valores absolutos de Sólidos em Suspensão Totais (mg/L) do Esgoto
bruto (EB), Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F) e % de remoção
entre EB e Ef. F. ......................................................................................................... 91
TABELA 25: Valores absolutos de Turbidez (uT) do Esgoto bruto (EB), Efluente
Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F). ...................................................... 92
TABELA 26: Valores absolutos de pH do Esgoto bruto (EB), Efluente Lagoas aeradas
(L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F). ................................................................................ 93
TABELA 27: Valores absolutos de Temperatura (ºC) medida no Esgoto bruto (EB), nas
Lagoas aeradas (L1 e L2) , no Efluente Final (Ef. F) e Temperaturas Ambiente ......... 94
TABELA 28: Valores de Vazão da ETE, Índice Volumétrico do Lodo (IVL) das Lagoas
aeradas (L1 e L2) e Fator de Carga. ........................................................................... 95
TABELA 29: Cronograma semanal de coleta das amostras com observações sobre o
Tempo e características do esgoto em tratamento. .................................................... 96
TABELA 30: Umidade do ar e precipitação média nos dias de coleta e das 24 e 48
horas anteriores.
......................................................................................................... 98
xv
LISTA DE QUADROS
QUADRO 01: Classificação utilizada para agrupar os protozoários em esgoto. .......... 10
QUADRO 02: Lista dos protozoários ciliados mais freqüentes nos lodos ativados e
respectivos grupos tróficos segundo Martins et al (2002). .......................................... 12
QUADRO 03: Situações de desempenho de ETE do tipo lodo ativado indicadas por
grupos dominantes da microfauna. ............................................................................. 20
QUADRO 04: Parâmetros analisados, pontos de coleta e número total de amostras no
período de estudo. ...................................................................................................... 29
QUADRO 05: Grupos e gêneros de microorganismos identificados na ETE Contorno.
................................................................................................................................... 43
xvi
LISTA DE ABREVIATURAS
AMB: Amebas nuas
CF: Ciliado Fixo ou Pedunculado
CLN: Ciliados livres Natantes
CPF: Ciliado Predador do Floco
DBO: Demanda Bioquímica de Oxigênio
DQO: Demanda Química de Oxigênio
ETE: Estação de Tratamento de Esgoto
EMBASA: Empresa Baiana de Águas e Saneamento
IBL: Índice Biótico do Lodo
IVL: Índice Volumétrico do Lodo
MTZ: Micrometazoários
OD: Oxigênio Dissolvido
ORG: Organismo
PFLG: Pequenos Flagelados
pH: Potencial Hidrogeniônico
Ssed: Sólidos Sedimentáveis
SST: Sólidos Suspensos Totais
ST: Sólidos Totais
STV: Sólidos Totais Voláteis
STF: Sólidos Totais Fixos
TECA: Tecamebas
1 INTRODUÇÃO
A comunidade de protozoários que se desenvolve nos tanques de aeração de
estações de tratamento de esgoto (ETE) do tipo lodo ativado é na sua maior parte
bacteriófagos e muitos estão associados ao desempenho da estação e com a
qualidade do efluente final (MOTTA et al., 2001; MARTINS et al., 2002; BENTO et al.,
2005).
A tecnologia do lodo ativado é um método de tratamento aeróbio de esgotos
onde os microrganismos atuam em tanques de aeração, formando agregados
denominados flocos, no qual as bactérias convertem matéria orgânica em compostos
mineralizados, como gás carbônico e água, e em biomassa (MELCHIOR et al., 2003).
Os protozoários presentes nas estações de tratamento têm como função
primordial clarificar o efluente durante o processo de tratamento, pois, se alimentam
das bactérias dispersas e de pequenas partículas de sólidos em suspensão que não
sedimentaram e com isso reduz a turbidez do efluente final (VILLEN, 2001; NICOLAU
et al., 2001).
Os protozoários comumente encontrados nos tanques de aeração são
classificados em grupos positivos, como os ciliados pedunculados ou fixos (CF),
ciliados predadores do floco (CPF) e tecamebas (TECA) e grupos negativos, quando
encontrados no sistema com densidade muito superior aos demais grupos, constituído
por flagelados (FLG), ciliados livre natantes (CLN), a espécie Vorticella microstoma e o
gênero Opercularia spp. (MADONI, 1996; ABREU, 2004).
Por serem sensíveis às alterações no processo, estes grupos alternam-se no
sistema em resposta às mudanças operacionais, revelando tendências do processo,
quanto à eficiência na remoção de DBO, de sólidos suspensos, condições de
sedimentação do lodo, taxa de oxigenação e presença de compostos tóxicos.
Entretanto, o monitoramento da eficiência das ETE é freqüentemente realizado
apenas por variáveis físico-químicas como DBO e DQO e parâmetros bacteriológicos
como Coliformes, que demoram a ser determinado, o que impossibilita aplicar ações
de controle operacional como mudanças na taxa de recirculação do lodo ou aumento
na oxigenação do meio, por exemplo.
Diante disto, muitos estudos têm centrado a sua atenção na identificação da
comunidade de protozoários em estações de lodo ativado como um valioso
instrumento de diagnóstico e avaliação, pois, a caracterização microscópica do lodo
pode facilitar a operação do processo, porque permite entender um conjunto de
2
características operacionais em menor tempo, possibilitando tomar medidas
preventivas e/ou corretivas.
No entanto, esta prática ainda não integra o programa de monitoramento das
estações de tratamento de esgoto por parte dos prestadores de serviço, responsáveis
pela coleta e tratamento dos esgotos no Brasil.
Em estudo prévio realizado por Almeida (2003) na ETE Contorno de Feira de
Santana foi identificado o gênero Vorticella sp. (ciliado fixo), cuja presença demonstrou
uma possível associação com a eficiência do tratamento. Neste sentido, esta
pesquisa buscou aprofundar o conhecimento sobre a microfauna de protozoários na
ETE Contorno, com o objetivo de determinar a diversidade e a freqüência dos grupos,
correlacionando-os com variáveis físico-químicas, bem como entender a dinâmica
populacional destes organismos em resposta às condições operacionais.
A investigação da microfauna, nos tanques de aeração da ETE Contorno,
poderá tornar-se um instrumento útil no monitoramento da referida estação, para
agilizar ações relacionadas com a correção do processo de tratamento, visto que os
parâmetros atualmente utilizados requerem tempo muito longo para obtenção dos
resultados e ajustes no sistema.
3
2 HIPÓTESE E OBJETIVOS
2.1 HIPÓTESE
A caracterização da microfauna presente nas lagoas aeradas da ETE Contorno
é um parâmetro eficaz na avaliação das condições operacionais deste tipo de
tratamento como monitoramento complementar a um conjunto de variáveis físico-
químicas.
2.2 OBJETIVO GERAL
Estudar à eficiência operacional da ETE Contorno de Feira de Santana - Bahia
por meio da avaliação da dinâmica populacional da microfauna de
protozoários.
2.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Identificar e quantificar os gêneros de protozoários nas lagoas aeradas da ETE
Contorno.
Determinar a densidade, diversidade e frequências dos grupos funcionais de
protozoários no lodo ativado da ETE Contorno.
Observar as características estruturais dos flocos biológicos.
Medir os parâmetros físico-químicos ao longo das etapas de tratamento de
esgoto na ETE Contorno.
Correlacionar a microfauna com os parâmetros físico-químicos e operacionais.
Classificar a ETE Contorno com base na Densidade Total de Protozoários, no
Índice Biótico de Lodo (IBL), e na relação CPF/CF.
Verificar a aplicabilidade da caracterização da microfauna como um parâmetro
de monitoramento e avaliação da eficiência da ETE Contorno.
4
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 CONSIDERAÇÕES SOBRE O TRATAMENTO DE ESGOTOS DO TIPO LODO
ATIVADO
Os processos biológicos de tratamento de águas residuárias podem ocorrer por
via aeróbia, cujos microrganismos atuantes na depuração da matéria orgânica utilizam
o oxigênio livre no seu metabolismo; já os processos anaeróbios utilizam outros
compostos (Sulfatos e Nitratos) como agente oxidante dos compostos orgânicos. Em
ambos, há também a atuação de microrganismos facultativos, que dão preferência à
via aeróbia, mas que também podem ser atuantes em condições de anaerobiose
(VON SPERLING, 1996b).
Algumas das principais tecnologias utilizadas para tratamento biológico de
esgotos sanitários, em condições aeróbias, são: lagoas de estabilização (com
aeração), lodos ativados e filtros biológicos. Dentre estes, os processos de lodos
ativados são métodos empregados na estabilização da matéria orgânica
biodegradável de despejos sanitários, sendo, portanto, o principal foco de estudo
desta pesquisa.
O lodo ativado é um método de tratamento que utiliza as reações metabólicas
dos microrganismos para produzir um efluente de qualidade aceitável por meio da
remoção de matéria orgânica e nutrientes presentes no esgoto (SILVA e SILVA-NETO,
2001).
O tratamento do tipo lodos ativados é constituído basicamente de um tanque
de aeração onde a matéria orgânica é estabilizada biologicamente por uma massa de
microrganismos (MELCHIOR et al., 2003). O ambiente aeróbio é mantido graças à
utilização de equipamentos de transferência de oxigênio (difusores de ar ou aeradores
superficiais).
Além do tanque de aeração, existe um decantador onde são removidos os
flocos biológicos de seu efluente. Parte dos flocos biológicos retorna ao tanque de
aeração, por meio de bombeamento, constituindo o lodo de retorno que se mistura
com o afluente do tanque de aeração.
A recirculação do lodo destina-se a manter no tanque de aeração uma
população de organismos dimensionada para consumir a quantidade desejada de
5
substâncias poluentes biodegradáveis (VILLEN, 2001), sendo assim, um excelente
acelerador do processo de estabilização da matéria orgânica. A alta eficiência deste
tipo de tratamento é em grande parte devido a esse processo de recirculação
(CETESB, 2002).
Existem diversas variantes do processo de lodos ativados, que diferem, por
exemplo, quanto à idade do lodo, como as de Lodo Ativado Convencional e de
Aeração Prolongada. No primeiro, parte da matéria orgânica é retirada antes do
tanque de aeração, através do decantador primário (Figura 01). Já na Aeração
Prolongada, não há decantador primário, a biomassa permanece mais tempo no
sistema, recebendo a mesma carga de DBO do esgoto bruto que o sistema
convencional, ou seja, haverá uma menor disponibilidade de alimento para as
bactérias. Para isso ocorrer é necessário que o reator seja maior (aumentando o
tempo de detenção do líquido).
FIGURA 01: Fluxograma típico do sistema de lodos ativados convencional. Fonte:
VON SPERLING (1997).
A biomassa do lodo ativado cresce de forma dispersa no meio líquido, dos
tanques de aeração, sem nenhuma estrutura de sustentação. No entanto, os
organismos se concentram, formando uma unidade estrutural mais ampla,
denominada Floco (Figura 02), resultante do metabolismo das bactérias. Os flocos
facilitam a sedimentação, tal como é realizado na coagulação e decantação das águas
de abastecimento, para remoção das partículas suspensas.
6
FIGURA 02: Esquema típico de um floco de lodo ativado. Fonte: VON SPERLING
(1996b)
Segundo Branco (1986), no caso do esgoto o mesmo fenômeno é observado,
porém, à custa de massas com propriedades coloidais, constituídas pelos
microrganismos que o habitam, capazes de oxidar aerobicamente a matéria orgânica
absorvida.
Assim, a formação de um floco com boas características depende de um
delicado equilíbrio entre bactérias filamentosas e bactérias “formadoras de flocos”
(NICOLAU et al., 2002, p. 3).
Quando este equilíbrio é interrompido e os flocos passam a apresentar uma
estrutura irregular e com rupturas, formando pequenos agregados que não decantam,
saindo com o efluente final e proporcionando aumento no teor de matéria orgânica e
de turbidez, denominado de crescimento pulverizado ou pin-point floc, segundo Motta
et al. (2003) ocorre uma diminuição na concentração de bactérias filamentosas e
predominância de bactérias formadoras de flocos.
No entanto, quando no sistema ocorre um crescimento excessivo de
organismos filamentosos, ocorre o intumescimento do lodo ou bulking filamentoso,
caracterizado por formar flocos de malha larga ou mesmo pontes entre os flocos,
comprometendo a sedimentação do lodo (NICOLAU et al., 2002).
Embora os microrganismos sejam os agentes da remoção de DBO, o floco de
lodo ativado desempenha um papel fundamental no processo de remoção da matéria
orgânica (VON SPERLING,1996b).
7
As condições que permitem a formação do floco seria a capacidade das
bactérias filamentosas exercerem a função de matriz estrutural, na qual a aderência
das bactérias formadoras do floco ocorre por meio da excreção de polissacarídeos,
formando uma camada gelatinosa, a essa massa gelatinosa denomina-se Zooglea, a
qual tem sido considerada o elemento responsável pela floculação do material em
suspensão no esgoto (MELCHIOR et al., 2003).
Anteriormente atribuía-se apenas a bactéria Zooglea ramigera, a capacidade
de formar flocos, entretanto, já se observou a presença de diversas outras espécies no
processo de floculação como os gêneros Pseudomonas, Achromobacter, Alcaligenes,
Arthrobacter, Citromonas e Flavobacterium. O diâmetro do floco aumenta com a
aderência de outros microrganismos, como protozoários (VON SPERLING,1996b). A
presença de protozoários indica um floco bem estruturado e com boas condições de
sedimentação.
Os principais microrganismos presentes no tanque de aeração de uma Estação
de Tratamento de Esgoto (ETE) pelo processo de lodos ativados são as bactérias,
protozoários e micrometazoários (SILVA e SILVA-NETO, 2001).
Neste grupo de microrganismos heterotróficos que habitam o lodo ativado,
podem destacar-se as bactérias (Zooglea, Aerobacter, Pseudomonas) e os
protozoários (Vorticella, Paramecium, Colpoda etc.), Rotiferos e Nematóides
(MESQUITA, 2006). As bactérias constituem a base nutricional dos protozoários, e
estes, em conjunto com as próprias bactérias, são consumidos pelos
micrometazoários.
8
3.2 COLONIZAÇÃO DE PROTOZOÁRIOS EM ETE DO TIPO LODO ATIVADO
Os protozoários são representantes do Reino Protista ou Protoctista, o primeiro
refere-se a organismos exclusivamente eucariontes e unicelulares, entretanto, nas
últimas décadas estudos revelaram que muitos grupos multicelulares evoluíram de
formas unicelulares, aproximando a classificação destes organismos.
Segundo Brusca e Brusca (2007), os protistas são definidos apenas como uma
confederação de eucariontes que não apresentam o nível de organização tecidual
observado nas plantas, animais e fungos.
Entretanto, foi proposto um novo grupo, os Protoctista, nestes a energia que
necessitam é obtida por heterotrófia e autotrófia ou por meio de ambas as formas.
Incluem, portanto, os protozoários unicelulares, as algas uni e pluricelulares, os fungos
oomicetos e outros organismos aquáticos ou parasitas menos conhecidos (BARNES,
1996).
A Taxionomia dos protozoários era baseada exclusivamente em características
estruturais e funcionais, fundamentalmente no que se refere ao tipo de reprodução e
locomoção, entretanto, com o avanço da biologia celular e molecular, novas relações
filogenéticas surgiram a partir da revelação do material genético destes organismos.
Portanto, neste estudo não serão adotados classificações para os protistas
abaixo do nível de filo, pois segundo Brusca e Brusca (2007), as idéias sobre a
filogenia e a classificação destes estão em pleno estado de mudanças.
Os Protozoários apresentam uma grande variedade de tipos de nutrição que
podem ser, de acordo com Storer et al. (1995): holozóica, subsistindo de outros
organismos (como bactérias, algas e protozoários); saprofítica, vivendo de
substâncias dissolvidas no meio; saprozóica, alimentando-se de matéria animal em
decomposição; holofítica ou autotrófica, síntese de matéria orgânica a partir de
compostos inorgânicos. Existem também as espécies que utilizam mais de um tipo de
nutrição, denominada mixotrófica.
Assim como as bactérias, os protozoários podem ser aeróbios ou anaeróbios,
apresentam uma grande variedade de modos de vida que variam de acordo com os
diferentes ambientes aos quais estes microrganismos se encontram.
Estão presentes em ambientes marinhos, em água doce, salobra ou poluídas
e até mesmo no solo, nestes ambientes encontram-se espécies de vida livre e sésseis
ou pedunculados formando colônias ou não, há também, espécies comensais,
mutualísticas e muitos parasitas, responsáveis por inúmeras doenças (PÉREZ e
GUTIÉRREZ, 1985).
9
A presença de protozoários em ambientes aquáticos é de suma importância para
o equilíbrio desses ecossistemas e constitui uma importante ferramenta para a
classificação destes ambientes, pois sua presença está diretamente associada às
características físico-químicas e concentração de matéria orgânica nas águas,
desempenhando importante função na depuração dos compostos orgânicos,
principalmente em ambientes poluídos, em associação com outros microrganismos, ou
se alimentando destes.
Quanto a este aspecto, os protozoários, têm uma relevante importância nos
processos biológicos de tratamento de águas residuárias, sendo um dos grupos mais
importantes os ciliados apontados nos estudos já realizados como o grupo
predominante no tratamento biológico de esgotos, sobretudo em processo de lodo
ativado (SLEIGH, 1979).
Portanto, muitos estudos têm centrado a sua atenção no papel e importância
dos protozoários no tratamento biológico das águas residuárias, tendo sido
demonstrado que na comunidade que se desenvolve nos tanques de aeração de
estações de tratamento de esgoto pelo processo de lodo ativado estão presentes
protozoários (flagelados, sarcodinos e ciliados) e micrometazoários (rotíferos,
nematóides e tardigrados) (GINORIS et al., 2007).
No entanto, pode-se observar que a predominância de um grupo específico é
acompanhada pelo declínio de outra população, em função das características
seletivas exercidas pelo meio.
Depois das bactérias, os protozoários são geralmente os microrganismos que
atinge maior densidade populacional nos tanques de aeração dos sistemas de lodo
ativado. Dispersos no meio líquido ou aderido aos flocos biológicos estabelecendo
uma rede trófica, qualquer alteração nesta comunidade de organismos pode vir a
afetar o desempenho biológico do sistema (NICOLAU et al., 1999).
Os protozoários contribuem para a remoção de matéria orgânica dos esgotos,
pois sua principal atuação no tratamento biológico se dá pela sua atividade predatória
que limita a densidade populacional de bactérias livremente suspensas no meio líquido
contribuindo para o processo de floculação (ZHOU et al., 2006).
Nuvolari (2003) destacam algumas funções primordiais dos protozoários no
tratamento biológico, como:
• consumo de matéria orgânica dada a sua natureza heterotrófica;
10
• consumo de bactérias dispersas. No decantador secundário isso se torna uma
vantagem, uma vez que bactérias dispersas (não aderentes ao floco biológico),
não sedimentam e acabam saindo com o efluente tratado;
• a morte desses microrganismos pode ser um indicador da ocorrência de
compostos tóxicos (principalmente metais pesados);
• quanto mais diversificada a população, melhor para lodos ativados, pois essa
diversidade é indicativa de um bom tratamento;
• aderência nos flocos, principalmente de protozoários fixos dos gêneros Vorticella
sp., Opercularia sp e Epistylis sp.
As classes de protozoários mais comumente encontrados nas águas
residuárias encontram-se listados no Quadro 01.
QUADRO 01: Classificação utilizada para agrupar os protozoários em esgoto.
GRUPOS
CLASSIFICAÇÃO
GÊNEROS
FREQÜENTES
BREVE DESCRIÇÃO
Ciliados (Filo
Ciliophora)
Ciliados
Predadores de
Flocos - CPF
Euplotes,
Oxytricha,
Aspidisca,
Stylonychia.
Possuem célula achatada
dorsoventralmente e cílios
modificados e agrupados
na parte do corpo que fica
em contato com o
substrato. São vorazes
predadores de bactérias.
Ciliados Livre
Natantes - CLN
Paramecium,
Colpidium,
Cyclidium.
Possuem cílios distribuídos
regularmente por toda a
célula e nadam livremente
entre os flocos. São
predadores e carnívoros.
Ciliados Fixos - CF
Epistylis,
Vorticela,
Carchesium,
Opercularia.
Ficam unidos ao substrato
por um pedúnculo, sendo
algumas espécies,
coloniais. Os cílios
encontram-
se na região
anterior do corpo, próximo
à cavidade oral.
Amebas
(Subfilo
Sarcodina)
Tecamebas - AMB
Arcela,
Euglypha,
Diffugia
Possuem revestimento
externo constituído por
proteínas, sílica, calcário,
ferro, etc.
Amebas nuas -
AMN
Amoeba
Não possuem forma
definida, têm corpo mole.
Flagelados
(Subfilo
Mastigophora)
Zooflagelados -
ZFL ou FLG
Bodo,
Peranema,
Oicomonas
São flagelados não
pigmentados e podem ter
de um a vários flagelos.
Ingerem matéria sólida ou
substâncias orgânicas e
inorgânicas dissolvidas.
Fonte: Adaptado do Manual de Microbiologia de Lodos Ativados (VAZZOLER, 1994) e
de Bento et al. (2002).
11
Conforme o Quadro 01, os ciliados estão divididos em três grupos funcionais,
de acordo com o seu comportamento em um processo de lodo ativado (NICOLAU et
al., 1999; ABREU, 2004): (A) nadadores, aqueles que nadam na fração líquida e
permanecem em suspensão no tanque de sedimentação; (B) sésseis, aqueles que
estão fixos por um pedúnculo aos flocos e precipitam no tanque de sedimentação; (C)
móveis de fundo ou predadores do floco, aqueles que habitam a superfície dos flocos.
Um dos fatores mais importantes da participação de protozoários no tratamento
de esgotos está na correlação destes microrganismos com a qualidade do efluente
produzido em função da presença ou ausência de determinadas espécies que habitam
o meio.
Assim, com base na abundância, na diversidade e na sensibilidade revelada
por alguns grupos, listados no Quadro 01, em relação aos fatores físico-químicos do
sistema, é possível estabelecer critérios de avaliação da eficiência de uma estação de
tratamento de esgoto, uma vez que estes grupos se alternam no sistema em função
das condições operacionais da estação (MADONI, 1996).
A colonização no processo de lodo ativado inicia-se com bactérias, flagelados e
ciliados nadadores livres, na medida em que a idade do lodo aumenta, os ciliados
móveis de fundo seguido pelos ciliados sésseis começam a se instalar, conforme
demonstrado na Figura 03, estes dois grupos tendem a retornar para o sistema em
função da recirculação do lodo, enquanto os ciliados livres e os flagelados saem com o
efluente final (MOTTA et al., 2001).
FIGURA 03: Sucessão dos principais grupos de protozoários no tratamento de
esgotos. (Fonte: METCALF e EDDY,1995)
12
Os protozoários ciliados freqüentemente alcançam densidades maiores no
tanque de aeração em processos de lodo ativado e fazem um papel essencial no
processo de purificação, removendo a maioria das bactérias dispersas que causariam
a turbidez elevada no efluente final (NICOLAU et al., 2001). Estes podem alcançar
uma densidade de 10
6
indivíduos por litro, representando, aproximadamente, 9% dos
sólidos em suspensão presentes no tanque de aeração (ABREU, 2004).
Neste sentido, muitos autores apontam a predominância e importância dos
ciliados. No Quadro 02, estão agrupados os ciliados mais encontrados nos sistemas
de lodo ativado.
QUADRO 02: Lista dos protozoários ciliados mais freqüentes nos lodos ativados e
respectivos grupos tróficos segundo Martins et al (2002).
(*) Omnivoro
Segundo Lee et al. (2002), seu papel no processo de purificação é em parte,
devido ao fato dos ciliados alimentarem-se de bactérias dispersas e de outros
organismos. Os ciliados mais abundantes são os consumidores de bactérias, também
há espécies que se alimentam de detritos ou são carnívoros.
Em geral, uma comunidade diversificada de protozoários nos tanques de
aeração em processos de lodo ativado indica uma boa remoção de DBO e de sólidos
suspensos, sendo também a sua presença no sistema um indicador de redução de
bactérias, inclusive as patogênicas.
13
Experimentos com inoculação de culturas puras de protozoários ciliados em
águas residuárias apontam uma remoção de 95% de E. coli, já sem a presença destes
a remoção é de apenas 50% (WPC, 1995; MOTTA et al., 2001).
Conforme Madoni (1994, p. 69), um sistema de lodo ativado eficiente deve
apresentar as seguintes características:
(1) densidade da microfauna elevada (≥10
9
organismos/l);
(2) microfauna composta principalmente por ciliados móveis de fundo e
ciliados sésseis, sem a presença de flagelados;
(3) maior diversidade de espécies ou grupos co-dominando o sistema, ou
seja, que um não domine o sistema com densidade muito superior a
outra.
Assim, quando não se verifica estas condições, o grupo que domina pode dar
uma indicação do estado de funcionamento do sistema.
Madoni (1996) descreve os protozoários que habitam os tanques de aeração
em processos de lodo ativado, em dois grupos: (a) grupo positivo constituído por
ciliados móveis de fundo, ciliados sésseis e amebas com teça; e (b) grupo negativo
formado por pequenos flagelados, ciliados nadadores, Vorticella microstoma e
Operculária sp.
Vale ressaltar que o grupo tido como negativo, é assim considerado quando
habitam o sistema atingindo uma densidade maior que os demais, pois só devem ser
superiores nos tanques de aeração apenas na fase inicial de funcionamento e
colonização dos lodos ativados.
Para Martins et al. (2002) uma estação de tratamento, em funcionamento
pleno, não deve conter as espécies características da fase de colonização em número
significativo, pois indicará um mau funcionamento. Se tal acontecer transitoriamente,
poderá significar perda de lodos devido à remoção exagerada, carga excessiva ou
insuficiente, falta de oxigenação, variações significativas no tempo de detenção ou
presença de substâncias tóxicas.
14
3.2.1 Grupos funcionais encontrados em sistemas de lodo ativado
3.2.1.1 Ciliados Predadores do Floco (CPF)
Também denominados ciliados móveis de fundo ou rastejadores, podem nadar
livremente, mas geralmente habitam a superfície dos flocos, tem como representantes
mais freqüentes os gêneros Aspidisca, Euplotes, Stylonychia e Chilodonella.
Sua alimentação em um sistema de lodo ativado é direcionada para as
bactérias que vivem agrupadas nos flocos biológicos desempenhando, portanto,
primordial função no equilíbrio da microbiota. Este grupo não compete com ciliados
livres nem com ciliados fixos por alimento (MADONI, 1994).
Os fatores que limitam o seu desenvolvimento são as cargas orgânicas muito
elevadas, sobretudo com valores superior a 0,6kgDBO
5
/kgSSVxdia (CURDS e
COCKBURN, 1970 apud ABREU, 2004) e altos valores no Índice Volumétrico do Lodo
(IVL) que pode ser indicador de desequilíbrio na formação dos flocos, tendem a
diminuir drasticamente suas densidades no sistema.
Elevadas densidades de CPF nos tanques de aeração em processos de lodo
ativado estão associadas a boas condições operacionais e eficiente remoção de
matéria orgânica.
3.2.1.2 Ciliados Livres Natantes (CLN)
Os ciliados livres natantes bacteriófagos são muito abundantes em processos
de lodo ativado, nadando na fração líquida ou permanecendo em suspensão no
tanque de sedimentação, sobretudo na fase de colonização do meio (MARTINS et al.,
2002).
Sua predominância nesta etapa se deve a uma maior densidade de bactérias
dispersas na fração líquida, as quais são suas principais fontes de alimento (CURDS,
15
1982), sendo substituídos pelos CPF na medida em que as bactérias formadoras do
floco começam a colonizar o sistema.
Portanto, este grupo não deve ser dominante em sistema em plena operação,
principalmente os pequenos ciliados nadadores (Colpidium, Cyclidium e
Tetrahymena), pois revelam um sistema com baixa idade do lodo ou com altos valores
de relação alimento/microrganismo (F/M) (0,6 a 0,9kg DBO
5
/kg SSVxdia e ineficiente
oxigenação (CURDS e COCKBURN, 1970 apud ABREU, 2004), comprometendo a
qualidade do efluente produzido.
3.2.1.3 Ciliados Fixos
Geralmente co-habitam os tanques de aeração com os CPF, vivem aderidos
por um pedúnculo aos flocos de lodo ativado alimentando-se das bactérias dispersas,
e tendem a precipitar com os flocos durante a sedimentação (MARTINS et al., 2002).
Normalmente tornam-se o grupo dominante na fase transitória da instalação
quando ocorre variação da carga orgânica de forma descontínua chegando a
representar 80% da microfauna (ABREU, 2004).
Para Madoni (1994), este grupo pode ser interpretado como um grupo positivo
desde quando não domine o sistema, especialmente a espécie Vorticella micróstoma e
o Gênero Opercularia sp que podem sobreviver em meios críticos com carência de
oxigênio e entrada de substâncias tóxicas, pois oferecem maior resistência de
sobrevivência que as demais espécies nestas condições.
Assim como foi observado por Papadimitriou et al. (2007), que constataram a
prevalência destes dois gêneros enquanto os demais não se desenvolvia em um
sistema alimentado com águas residuárias tóxicas.
16
3.2.1.4 Tecamebas
Muito abundante nos sistemas com baixa carga orgânica, longo tempo de
detenção, alta concentração de oxigênio dissolvido (OD) e baixos valores de IVL, o
que permite nestas condições uma completa nitrificação da matéria orgânica
(MARTINS et al., 2002; ABREU, 2004).
Por isso, este grupo está fortemente associado à remoção de compostos
nitrogenados, principalmente os gêneros Arcella, Diffuria e Euglypha (WPC, 1995).
3.2.1.5 Flagelados
Os pequenos flagelados como Bodo, Polytoma e Tretamitus, tendem a dominar
o sistema na fase inicial de funcionamento, assim como os ciliados livres, alimentam-
se das bactéria dispersas, mas com o tempo são substituidos por estes (MADONI,
1994).
A dominância deste grupo em sistemas de lodo ativado é associada a cargas
demasiadamente elevadas, deficiente aeração, entrada de substâncias em
fermentação e podem ser os únicos presentes em sistemas fortemente carregados (>
0,9kgDBO
5
/kgSSVxdia), indicando portanto, um mau desempenho biológico da
instalação (MADONI, 1994; MARTINS et al., 2002; ABREU, 2004).
17
3.3 PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS E CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DA
EFICIÊNCIA DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS
As características físico-químicas dos esgotos sanitários, em sua maioria,
estão relacionadas com grandezas quantitativas, sendo expressas em formas de
concentração, conseqüentemente, a quantidade ou vazão de esgotos influi
diretamente na estimativa da massa de poluentes presentes, assim como no
dimensionamento das unidades de tratamento e na avaliação dos impactos no meio
ambiente (CETESB, 1991; VON SPERLING,1996b).
Portanto, para se avaliar a eficiência de uma ETE deve-se levar em
consideração o volume de efluente a ser despejado no corpo receptor, a capacidade
deste último de depurar a matéria orgânica e os nutrientes remanescentes após o
tratamento (JORDÃO e PESSÔA, 1995).
Assim, em uma ETE, as características físicas dos esgotos são determinadas
palas seguintes grandezas:
Matéria sólida: importante no dimensionamento e controle das unidades de
operação, classifica-se em sólidos totais (fixos e voláteis) em suspensão (fixos e
voláteis) e sedimentáveis.
Temperatura: geralmente é pouco superior à das águas de abastecimento e da
temperatura do ar, exceto nos meses mais quentes do verão com faixa típica de 20 a
25º C.
Cor e Turbidez: indicam o estado de decomposição do esgoto, a cor acinzentada é
típica do esgoto fresco e cor preta de esgoto velho com decomposição parcial; já a
turbidez caracteriza a eficiência do tratamento secundário, pois está relacionada à
concentração de sólidos em suspensão.
Dentre as variáveis químicas que caracterizam os esgotos domésticos inclui-se
os dois principais indicadores da matéria orgânica:
DBO-Demanda Bioquímica de Oxigênio: é a forma mais utilizada para se medir à
quantidade de matéria orgânica presente nos esgotos, fator fundamental para se
conhecer o grau de poluição de uma água residuária; para se dimensionar as estações
de tratamento de esgotos e medir a sua eficiência. A determinação do mesmo está
relacionada com a medição de oxigênio dissolvido que os microrganismos consomem
no processo de oxidação bioquímica da matéria orgânica (METCALF e EDDY, 1995)
Quanto maior o grau de poluição orgânica, maior a DBO. À medida que a matéria
orgânica estabiliza, decresce a DBO. É atualmente o parâmetro mais aplicado na
avaliação do desempenho das ETE.
18
DQO-Demanda Química de Oxigênio: é também utilizada para medir o conteúdo de
matéria orgânica de águas residuárias e águas naturais. O teste de DQO é precioso
na medida da matéria orgânica em despejos que contenham substâncias tóxicas à
vida. A DQO em um despejo é, em geral, mais alto que a DBO, em virtude da maior
facilidade com que grande número de compostos pode ser oxidado por via química do
que por via biológica. Segundo Von Sperling (1996a), para esgotos domésticos brutos,
a relação DQO/DBO varia em torno de 1,7 a 2,4 e à medida que passa pelas unidades
da estação de tratamento a tendência é aumentar devido à redução paulatina da
fração biodegradável enquanto à fração inerte praticamente não se altera, sendo
comum para o efluente final uma relação DQO/DBO superior a 3,0.
Oxigênio Dissolvido: segundo Vazoller (1994) a faixa ótima de operação de oxigênio
dissolvido para o sistema de lodo ativado está entre 3 a 6mg/L. Sendo este um fator
determinante no estabelecimento dos microrganismos que atuam no processo de
estabilização da matéria orgânica.
pH: Segundo Cutolo (1996), o pH influencia no processo de floculação nos tanques
de aeração, sendo a faixa ótima de 6 a 9, assim, quando o pH do sistema é baixo,
favorece a produção de um lodo composto por organismos filamentosos.
Observa-se, portanto, que o monitoramento das variáveis físico-químicas que
medem as características dos esgotos afluente e efluentes nas etapas do seu
tratamento torna-se indispensável para o controle da poluição no ambiente ao qual se
destina o seu lançamento, seja em rios, lagos ou oceanos.
Entretanto, a construção de uma ETE não resolve o problema ambiental
causado pelo lançamento de efluentes nos corpos receptores se estes não estiverem
dentro de padrões aceitáveis (LAZZARETTI, 2002).
Só é permitida a emissão de efluentes em corpos d’água desde que estejam de
acordo com os padrões de lançamento definidos pela resolução do CONAMA N.º 357,
de 17 de março de 2005. Com o tratamento, pode-se atingir uma eficiência de
depuração da matéria orgânica satisfatória, no entanto, o impacto do lançamento de
efluentes originados de estações de tratamento de esgotos em corpos d’água é motivo
de preocupação para a maioria dos países (OLIVEIRA e VON SPERLING, 2005, p.
347).
Na avaliação do desempenho de uma ETE levam-se em conta os aspectos
quantitativos relativos à vazão e à capacidade hidráulica da estação e qualitativos
relativos às características físicas, químicas e biológicas do esgoto bruto e tratado
(CETESB, 1991).
Neste sentido, o monitoramento de uma ETE tem por finalidade avaliar a
capacidade desta em remover poluentes orgânicos e inorgânicos por meio de
19
parâmetros físico–químicos e biológicos, e possibilitar medidas de controle operacional
para corrigir eventuais perdas de eficiência desta. Portanto, é necessária uma
verificação constante das características do esgoto afluente e do efluente gerado no
final do processo. Os parâmetros mais comumente utilizados nas avaliações das
estações são DBO, DQO, Sólidos Sedimentáveis, pH, Coliformes, entre outros.
No entanto, a medição de DBO na entrada e saída de uma ETE é o parâmetro
mais largamente utilizado no controle da eficiência do tratamento de esgoto. Sua
medição requer cinco dias, no mínimo, para se obter o resultado, impossibilitando
qualquer ação corretiva no tratamento com o mínimo de prejuízo para o meio
ambiente, além disso, é de custo relativamente alto. A DQO pode ser obtida em duas
horas, entretanto, como representa a demanda de toda a matéria orgânica presente no
esgoto (matéria orgânica biodegradável e não biodegradável) é um parâmetro
necessário, porem não é muito eficaz para o controle do processo biológico.
Outros parâmetros têm sido investigados para uma avaliação próxima ao
tempo real da eficiência de uma ETE e de custo mais barato, dentre estes, a
caracterização da microfauna que se estabelece nos tanques de aeração em sistemas
de lodo ativado vem tendo uma aplicação promissora, pois, possibilita um
monitoramento biológico do sistema, podendo ser realizada em curto espaço de
tempo, permitindo interferir mais rapidamente na operação da ETE.
Sua utilização parte do princípio de que, segundo Jardim, Braga e Mesquita
(1997), muitos microrganismos aquáticos estão estritamente ligados a condições
ambientais específicas e podem por isso ser utilizados com vantagem como
biomonitores. Neste sentido, Nicolau et al. (2002), afirma que a caracterização da
comunidade de protozoários é uma ferramenta bastante útil para o monitoramento do
tratamento biológico do esgoto.
20
3.4 BIOMONITORAMENTO DE SISTEMAS DE LODO ATIVADO COM BASE NA
COMUNIDADE DE PROTOZOÁRIOS.
Silva e Da-Rin (2001), afirmam que, desde a primeira estação de tratamento de
esgotos (ETE) pelo processo de lodos ativados em 1922, diversos pesquisadores têm
utilizado a caracterização da microfauna do tanque de aeração como indicador das
condições operacionais e eficiência do sistema.
Entretanto, até então, a observação microscópica do lodo não integra o
programa padrão de análises para avaliação de estações de tratamento de esgotos
que, em geral, só realiza parâmetros físico-químicos.
Estas análises, nem sempre apontam quais medidas devem ser tomadas para
a resolução de eventuais problemas de funcionamento nas estações de tratamento de
esgoto, assim, o surgimento das análises microscópicas para a identificação da
microfauna em sistemas de lodo ativado tem sido apontado como um instrumento que
revela mais especificamente as condições operacionais das estações.
Assim, quando em uma ETE encontra-se um grupo de protozoários dominando
o sistema, tem-se um indicativo que permite diagnosticar o seu estado de
funcionamento, conforme se verifica no Quadro 03.
QUADRO 03: Situações de desempenho de ETE do tipo lodo ativado indicadas por
grupos dominantes da microfauna.
Grupo dominante
Eficiência
Possíveis causas
Pequenos flagelados
Fraco
Deficiência de aeração, choques devido
à sobrecarga e entrada de subprodutos
em vias de fermentação
Pequenos ciliados livre
natantes
Médio
Deficiência de aeração, baixo tempo de
detenção hidráulico
Grandes ciliados livre
natantes
Médio Choques devido à sobrecarga e
deficiência de aeração
Ciliados predadores de
flocos
Boa _
Ciliados fixos e ciliados
predadores de flocos
Boa
_
Ciliados fixos Decrescendo Fenômeno de transição
Pequenas amebas e
flagelados
Muito fraco
Elevada carga de compostos de difícil
degradação
Amebas com teca
Boa
Baixa carga e boa nitrificação
Fonte: Adaptado de Madoni (1994); Martins et al. (2002) e Bento et al. (2002).
21
A partir do que é revelado pela presença de um ou outro grupo dominando o
sistema, fez surgir, de acordo com Bento et al. (2005), o desenvolvimento de alguns
modelos de índices baseado na caracterização da microfauna para avaliar a eficiência
dos processos de lodo ativado, dos quais se destacam o Índice Biótico do Lodo
proposto por Madoni (1994), a relação entre a densidade de ciliados predadores do
floco e ciliados fixos (CPF/CF) sugerido por Bedgoni et al. (1991) e a classificação do
sistema baseado na densidade total de protozoários conforme proposta de De Marco
et al. (1991).
Estes índices são atualmente estudados como um promissor parâmetro de
classificação das estações para que a análise rotineira da microfauna torne-se um
indicador do desempenho de estações de lodo ativado cada vez mais comum.
A determinação do Índice Biótico do Lodo - IBL a partir da matriz de correlação
desenvolvida por Madoni (1994) relacionando às características do sistema com a
presença dos grupos protozoários considerados positivos e negativos à eficiência do
sistema considerando-se a densidade e o número de unidades taxonômicas presentes
no reator. Os Ciliados e Tecamebas são considerados como positivos e os pequenos
flagelados, Vorticella microstoma e Opercularia spp como negativos.
O IBL baseia-se na diversidade e densidade da microfauna, devendo ser dada
particular atenção à identificação e contagem dos organismos que a compõem,
Madoni (1994) desenvolveu este método com base no EBI (Extended Biotic Index)
usado nos rios e baseado em macroinvertebrados, formulado por Woodiwiss em 1980
(ABREU, 2004).
O IBL classifica o sistema em quatro categorias conforme apresentado na
Tabela 01.
TABELA 01: Conversão do valor do IBL em classes de qualidade biológica dos lodos
ativadas e avaliação da eficiência depuradora do tratamento.
Valor do IBL
Classe
Características
8 - 10
I
Sistema bem colonizado com excelente atividade
biológica e ótimo desempenho.
6 - 7
II
Lodo estável e bem colonizado, atividade biológica
em declínio e bom desempenho.
4 - 5
III
Insuficiente depuração biológica no tanque de
aeração e médio desempenho.
0 - 3
IV
Fraca depuração biológica no tanque de aeração e
baixo desempenho.
Fonte: Madoni, 1994.
22
Segundo Martins et al. (2002), a aplicabilidade deste método reside no fato da
microfauna utilizada neste índice ter uma distribuição cosmopolita permitindo sua
utilização em estações por lodos ativados em diferentes regiões geográficas.
Também pode ser utilizada como parâmetro de classificação da eficiência das
estações de tratamento de esgotos por lodos ativados, a proposta de De Marco et al.
(1991), em três categorias, segundo o qual, a densidade total dos protozoários
presentes no tanque de aeração, revelam:
(a) Sistemas ineficientes: são aqueles com aproximadamente 10 organismos/ml.
(b) Sistemas pouco eficientes: aqueles com densidades de 10-10
3
organismos/ml.
(c) Sistemas eficientes: com mais ou 10
3
organismos/ml.
E a determinação da relação entre a densidade de ciliados predadores de
flocos (CPF) e ciliados fixos (CF) segundo Bedgoni et al. (1991). Para o autor essa
razão está associada à eficiência do tratamento, quando a razão é maior ou igual a 0,5
um efluente de melhor qualidade é obtido.
Assim a aplicação destes índices pode facilitar ao operador comparar a
qualidade biológica dos lodos nos tanques de aeração durante o seu monitoramento e
conseqüentemente, as condições operacionais do sistema (MARTINS et al., 2002).
O desenvolvimento de estudos por análise de imagem no funcionamento de
estações de tratamento de esgotos para caracterizar os flocos de lodo ativado em
relação a sua estrutura e dimensão (MOTTA et al., 2001), também tem muito a
contribuir na resolução de problemas de sedimentação do lodo causados pelo
desequilíbrio entre as populações bacterianas e otimizar o monitoramento das
estações.
Outra promissora aplicação da análise de imagem é o desenvolvimento de
programas de reconhecimento de espécies de protozoários e micrometazoários
presentes no lodo ativado a partir de parâmetros morfológicos a fim de otimizar o
tempo de identificação das espécies (GINORIS et al., 2007; MOTTA et al., 2001).
23
4 TRATAMENTO DE ESGOTO SANITÁRIO NA ETE CONTORNO EM FEIRA DE
SANTANA – BA.
A cidade de Feira de Santana tem seu sistema de esgotamento sanitário
dividido em três bacias: a do Rio Jacuípe, a do Rio Pojuca e a do Rio Subaé, sendo
operado pela Empresa Baiana de Águas e Saneamento (EMBASA).
Existem na sede do município dez estações de tratamento de esgotos
sanitário, segundo Araujo (2003), o sistema de tratamento de esgotos está preparado
para atender a uma população de 297.008 habitantes, que corresponde a 61,4% de
população urbana de Feira de Santana. Entretanto, só estão interligados ao sistema
162.056 habitantes que corresponderia a 33,5% da população, ressaltando que uma
boa parte da população utiliza fossa séptica com sumidouro.
Dentre as dez estações de tratamento de esgotos em operação no município, a
ETE Contorno é a única que utiliza a tecnologia do lodo ativado.
4.1 DESCRIÇÃO DA ETE CONTORNO
A ETE Contorno (Figura 04), segundo Araujo (2003) atendia em 2002/2003 a
um equivalente populacional de 114.412 habitantes, além de Clínicas Médicas,
Hospitais, Casas Comerciais, Órgãos Públicos etc., com vazão afluente de 199 l/s,
DBO média de 404mg/l, resultando em uma carga orgânica de 6.937kg de DBO por
dia. Entretanto, os parâmetros usados no projeto da ETE Contorno foram:
Carga orgânica: Afluente Ca = 380mg de DBO
5
/l, equivalente a 4.596,5kg
DBO
5
/dia.
Efluente Ca = 20mg de DBO
5
/l, equivalente a 241,9kg DBO
5
/dia.
Vazões afluentes: Máxima = 240,0 l/s; Média = 140,0 l/s; Mínima = 85,0 l/s.
Vazões efluentes: Considerou as mesmas vazões afluentes.
Eficiência = 94,7% em remoção de DBO.
Tempo de detenção: Lagoa aerada = 36:00h; Tanque de Decantação = 02:00h;
Lagoa Facultativa = 48:00h; Total = 86:00h (3,58 dias).
24
FIGURA 04: Esquema da ETE Contorno (Fonte: ARAUJO e GUNTHER, 2007)
Constituída das seguintes etapas: tratamento preliminar, primário e secundário,
conforme descrição abaixo.
Tratamento Preliminar:
Gradeamento - com o objetivo de reter os sólidos grosseiros (papel, plásticos, madeira
etc.), para que estes materiais não obstruam tubulações, danifiquem equipamentos ou
encham as lagoas aeradas.
Caixa de Areia - retém sólidos de menores dimensões, como areia, entre outros, com
retirada (limpeza) a cada 08 dias, evitando atingir o tanque de aeração e prejudicar o
funcionamento do mesmo.
Tratamento Primário e Secundário:
Tanques ou Lagoas de Aeração (Figura 05) - duas lagoas dotadas de 08 aeradores
cada, para acelerar a oxigenação da matéria orgânica e, conseqüentemente, acelerar
a sua oxidação, por meio da atuação de microrganismos aeróbios. Volume das
Lagoas: 12.250m
3
.
25
FIGURA 05: Vista geral da lagoa aerada 01.
Decantador de Lodo com Bomba de Recirculação
(Figura 06) - tanque para
decantação e deposição do lodo ativado e inoculação do esgoto bruto, com
bombeamento de parte do lodo ativado (1/5) para as lagoas aeradas, sendo o restante
(4/5) bombeado para leitos de secagem.
FIGURA 06: Vista geral do decantador secundário.
26
Lagoa Facultativa (Figura 07) - para sedimentação de material suspenso mais fino,
inclusive flocos de microrganismos do efluente do decantador. Esta lagoa funciona,
também, como lagoa de maturação para eliminar os organismos patogênicos. O
efluente desta lagoa representa o efluente final do sistema.
FIGURA 07: Vista parcial da lagoa de maturação, próximo aos vertedores de saída do
efluente final.
O efluente tratado é lançado no riacho Principal, afluente da bacia de
acumulação da barragem Pedra do Cavalo. A eficiência desta estação é avaliada
mensalmente pela EMBASA por meio de parâmetros físico-químicos.
27
5 METODOLOGIA
Este trabalho trata de um estudo experimental de natureza quali-quantitativa
por meio da caracterização da comunidade de protozoários correlacionando-os com
parâmetros físico-químicos, objetivando avaliar a eficiência de um sistema de
tratamento de esgotos domésticos.
Esta pesquisa foi desenvolvida a partir de amostras de águas residuárias
coletadas na ETE Contorno em Feira de Santana – Bahia que utiliza a tecnologia de
lodo ativado e que está em operação com sobrecarga. Destas amostras foram
analisados parâmetros físico-químicos no Laboratório de Saneamento da UEFS e a
Identificação e quantificação de protozoários nos Laboratórios LAMEA/DCBIO e no
LAMIC/DCBIO pertencente à mesma instituição.
5.1 PARÂMETROS ANALISADOS
Físico-químicos e operacionais: Foram escolhidos apenas os parâmetros que são
usualmente realizados pela EMBASA no monitoramento e controle operacional da
ETE Contorno, como: Vazão, Temperatura, Sólidos Sedimentáveis, Sólidos
Suspensos Totais, Sólidos Totais (Fixos e Voláteis), Turbidez, pH, Demanda
Bioquímica de Oxigênio – DBO, Demanda Química de Oxigênio – DQO e Oxigênio
Dissolvido – OD.
Biológico: Analise microscópica para a identificação e quantificação de protozoários.
5.2 PERIODICIDADE, PONTOS DE AMOSTRAGEM, VOLUME DAS AMOSTRAS E
PROCEDIMENTOS DE COLETA
Todas as amostras provenientes da ETE Contorno para avaliação de
parâmetros físico-químicos e identificação de protozoários foram coletadas no mesmo
dia e horário, uma vez por semana durante seis meses (25 semanas), entre Abril e
Outubro de 2007.
28
O horário de coleta das amostras estabelecido para este estudo foi pela manhã
(entre as 08h00min e às 09h00min) dando tempo necessário para executar todas as
análises descritas, mas, principalmente, por que neste horário a vazão é da ordem do
valor médio, pelo aumento das atividades humanas, em função do aumento no
consumo de água.
Para as análises dos parâmetros físico-químicos eram coletas das quatro
amostras pontuais de esgoto da ETE: uma amostra do esgoto afluente (esgoto bruto);
uma amostra no vertedouro de saída das duas lagoas aeradas; e uma amostra do
efluente final, para verificar a eficiência de remoção da carga orgânica. Foram também
coletadas duas amostras do esgoto influente das lagoas aeradas, para a
caracterização microscópica das comunidades de protozoários presentes no sistema
(Quadro 04).
No entanto, três parâmetros foram medidos na estação no momento das
coletas: Vazão, Temperatura e Oxigênio Dissolvido. A temperatura foi medida na
entrada (esgoto bruto) e saída do sistema (efluente final) e dentro das lagoas aeradas,
a vazão uma vez na Calha Parshall da ETE (entrada de esgoto no sistema), e o
Oxigênio Dissolvido foi medido dentro das lagoas aeradas, nos mesmos pontos onde
foram coletadas as amostras para as análises de protozoários (Quadro 04).
Para os procedimentos de coleta e armazenamento das amostras utilizadas
nas análises físico–químicas seguiu-se os critérios estabelecidos pelo Standard
Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20
th
Edition (APHA/
AWWA/WEF,1998). O volume das amostras de cada ponto estabelecido para coleta
foi de dois litros em recipiente plástico, acondicionados em isopor, e transportados até
o Laboratório de Saneamento da UEFS para as devidas análises.
Já as amostras provenientes dos tanques de aeração foram coletas abaixo da
superfície com Garrafa de Meyer adaptada (BRANCO, 1986) em pontos homogêneos,
ou seja, não muito próximo as paredes, por serem zonas mortas, nem nos pontos de
inserção do lodo recirculado, bem como locais com espuma e vizinhos dos aeradores
(MARTINS et al., 2002). O volume foi transferido para frascos de polietileno de 500ml
preenchidos até a metade do seu volume para manter a oxigenação do meio,
necessário à sobrevivência dos organismos (VAZZOLER, 1994). As amostras foram
encaminhadas ao Laboratório LAMEA/DCBIO/UEFS acondicionada em recipiente de
isopor, em tempo máximo de 30 minutos para observação, pois após este período há
uma mortalidade dos organismos em função da atividade metabólica das bactérias
que consomem o oxigênio dissolvido no meio (MARTINS et al., 2002). No entanto, as
imagens dos organismos eram obtidas no microscópio do laboratório de Micologia
(LAMIC/ DCBIO/UEFS).
29
O Quadro 04 apresenta um resumo dos parâmetros e seus devidos pontos de
coleta.
QUADRO 04: Parâmetros analisados, pontos de coleta e número total de amostras no
período de estudo.
Parâmetros
Pontos de Amostragem na ETE Contorno
Nº. de
Amostras
Esgoto
Afluente
(Bruto)
Dentro das
duas
Lagoas
Aeradas
Saída das
duas
Lagoas
Aeradas
Esgoto
Efluente*
DBO
5
, 20º C
X
-
X
X
04 X 25
= 100
DQO
X
-
X
X
Sólidos Totais, Fixos e
Voláteis (ST, STF,
STV)
X
-
X
X
Sólidos Suspensos
Totais
X
-
X
X
Sólidos Sedimentáveis
(Ssed 1 hora)
X - X X
pH
X
-
X
X
Turbidez
X
-
X
X
Medidos
na ETE
Oxigênio
Dissolvido
-
X
-
-
Medidos
no
momento
da coleta
Temperatura
X
X
-
X
Vazão**
X
-
-
-
Analise Qualitativa e
Quantitativa da
Microfauna
-
X
-
-
02 X 25
=50
* Saída da lagoa facultativa (Efluente final do sistema); * *Medida na Calha Parshall
5.3 PARÂMETROS FÍSICO- QUÍMICOS: PROCEDIMENTOS
As análises de Sólidos Sedimentáveis, Sólidos Totais (Fixos e Voláteis),
Sólidos em Suspensão Totais, Turbidez, pH, Demanda Bioquímica de Oxigênio – DBO
e Demanda Química de Oxigênio – DQO, foram realizadas seguindo os critérios
descritos no Standard Methods for the Examination of Water and Wasterwater 20
th
Edition (APHA/AWWA/WEF, 1998) conforme descrito na Tabela 02. Já os parâmetros
30
operacionais como Índice Volumétrico do Lodo (IVL), Carga Orgânica e Fator de
Carga foram calculados a partir dos resultados das análises físico-químicas.
Durante o estudo foi registrado a condição climática do dia e obtidos da
Estação Climatológica da UEFS os dados referentes à temperatura ambiente, umidade
relativa e precipitação dos dias de coleta e das 24 e 48 horas anteriores.
TABELA 02: Procedimentos realizados para a obtenção dos parâmetros físico-
químicas e operacionais.
PARÂMETROS
MÉTODO/PROCEDIMENTOS
DBO
5
Respirométrico
/ Leitura das amostras incubadas durante
5 dias, à temperatura de 20ºC em Incubadora
Termostática
DQO
Refluxo Fechado/ Leitura em Espectrofotômetro SC 90
(na faixa de 600nm)
Sólidos Sedimentáveis
(Ssed)
Sedimentação durante 1 hora em CONE IMHOFF
Sólidos Totais, Fixos e
Voláteis (ST/ STF/ STV)
Gravimétrico, com secagem em estufa a 104ºC e
calcinação em forno mufla a 500ºC.
Sólidos Suspensos Totais
(SST)
Gravimétrico com filtração em membrana de vidro (47
μm), secagem em estufa a 104ºC.
Turbidez
Turbidimétria/ Leitura em Turbidímetro
pH
Eletrométrico/ Leitura em PHâmetro-QUIMIS: calibrado
em soluções padrão na faixa de 4,01 a 6,86
Vazão (Q)
Medida na Calha Parshall: medições das lâminas de
esgoto com régua milimetrada
Oxigênio Dissolvido (OD) e
Temperatura
Determinados na ETE com Medidor de OD e
Temperatura Modelo LUTRON DO-5510
IVL
Determinado pela relação entre o volume de Ssed e os
SST das lagoas aeradas
Carga Orgânica
Calculada a partir da DBO afluente do sistema
Fator de carga
Calculada a partir da DBO afluente do sistema com SST
das lagoas aeradas
31
5.4 CARACTERIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DA COMUNIDADE DE
PROTOZOÁRIOS
Das amostras coletadas dentro das lagoas aeradas foram determinados os
grupos de protozoários dominantes, a variedade de unidades taxonômicas presentes
no sistema, a densidade total de protozoários e a densidade de pequenos flagelados.
Estas amostras foram encaminhadas ao Laboratório LAMEA/DCBIO da UEFS,
no qual se fez a identificação e quantificação da microfauna. Os protozoários
presentes nas amostras foram identificados in vivo em preparações de lâminas e
lamínulas. Nestas mesmas lâminas foram observadas e registradas imagens da
estrutura dos flocos biológicos do lodo.
As análises das lâminas foram feitas em microscópio óptico (Carl Zeiss) e os
grupos mais representativos foram fotografados em microscópio óptico triocular (Carl
Zeiss, modelo Axioscope) no LAMIC/DCBIO da UEFS com aumento de 100 a 400
vezes com e sem contraste de fases. Para a classificação sistemática dos gêneros
encontrados tinha-se o auxílio de chaves e manuais de identificação como
Protozoology (KUDO, 1971); Free-Living Freshwater Protozoa: A colour guide de
Patterson e Hedley (1992); Manual de Microbiologia dos Lodos Ativados (VAZZOLER,
1994) e Wastewater Biology (WPC, 1995). Os pequenos flagelados (PFLG) e os
pequenos ciliados (CLN <30μm) não foram identificados no nível de gênero.
Posteriormente retirava-se de cada amostra uma alíquota de 1,0ml dispondo-a
em câmara de Sedgwick-Rafter, para a quantificação com três replicatas para cada
amostra, sendo o resultado final a média das três contagens de cada lagoa aerada.
Para a contagem determinou-se um número de dez campos na câmara de
Sedgwick-Rafter para se obter a densidade total de protozoários e a densidade por
grupos. No entanto, os pequenos flagelados, eram quantificados na diagonal da
câmara de Fuchs-Rosental. Para a obtenção da densidade total ou por grupo
específico, expressa em organismos/ml (org/ml), foi utilizado o cálculo de contagem de
células proposto pelo Standard Methods, 20
th
Edition (APHA/ AWWA/WEF, 1998) e do
Manual de microbiologia dos lodos ativados (VAZZOLER, 1994), cuja fórmula é:
Nº/ml = C x 1000mm
3
/ml
AxDxF
Onde:
C = número de organismos contados
A = área de um campo (mm
2
)
32
D = profundidade do campo (mm)
F = número de campos contados
A partir do cálculo da densidade foram obtidas também a Freqüência e
Abundância dos grupos encontrados.
5.5 OBTENÇÃO DOS ÍNDICES DE CLASSIFICAÇÃO DO SISTEMA
Os dados das análises microscópicas de densidade total ou por grupos e da
variedade de protozoários encontrados foram a base para se determinar:
1. A classificação do sistema estudado pela densidade total dos protozoários
presentes no tanque de aeração, convertida nas categorias propostas por De
Marco et al. (1991): Sistemas ineficientes (10org/ml); Sistemas pouco eficientes
(apresentam de 10-10
3
org/ml); Sistemas eficientes (com ou mais 10
3
org/ml).
2. A classificação pela razão entre a densidade de ciliados predadores de flocos
(CPF) e ciliados fixos (CF) segundo Bedgoni et al. (1991): Se CPF/CF ≥ 0,5
indicará um sistema eficiente.
3. A obtenção do Índice Biótico do Lodo - IBL desenvolvida por Madoni (1994).
5.5.1 Cálculo do IBL
O Índice foi calculado com base em uma tabela de duas entradas (Tabela 03).
Na entrada vertical considera-se a riqueza específica da amostra e o número de
pequenos flagelados contados na diagonal da Câmara de Fuchs-Rosenthal, e na
coluna da direita estão distribuídos os diversos grupos de protozoários associados a
uma decrescente qualidade biológica dos lodos (MADONI, 1994).
Para se determinar o IBL, seleciona-se a linha correspondente ao grupo
dominante de protozoários e da densidade total (se maior ou menor que 10
6
ind./l).
33
Caso dois grupos sejam dominantes, escolhe-se o grupo que ocupa a posição mais
baixa (ABREU, 2004).
Por fim, a coluna é selecionada tendo em conta o número de unidades
sistemáticas que compõem a comunidade de protozoários do sistema e a densidade
total de pequenos flagelados.
Assim o IBL foi obtido pela intersecção entre a linha e a coluna selecionada.
TABELA 03: Tabela de duas entradas para o cálculo do IBL (S - nº de espécies da
microfauna, excluindo os flagelados e F - nº pequenos flagelados na diagonal da
Câmara de Fuchs-Rosenthal).
Após a obtenção do valor numérico do IBL, este era convertido em uma das
quatro classes de qualidade biológica, conforme Tabela 01 apresentada no item 3.4,
que permite associar quatro diferentes graus de eficiência para avaliar o
funcionamento do sistema.
*Opercularia spp. e Vorticella microstoma não dominantes.
34
5.6 ESTUDO DA MICROFAUNA EM FUNÇÃO DO TEMPO DE DETENÇÃO
Durante o estudo, a partir da 17ª coleta, as amostras das lagoas aeradas foram
mantidas em laboratório para observar a sucessão ecológica da microfauna em função
do tempo de detenção. A quantificação foi realizada em lâminas de vidro com
alíquotas de 25μL para se determinar a densidade relativa a cada gênero. Para este
cálculo aplicou-se a seguinte fórmula:
Nº/ml = C
x 1000
25 (μL)
Onde:
C = número de organismos contados por gênero
Estes dados não fizeram parte da avaliação das condições operacionais do
sistema como os grupos identificados no dia da coleta, os quais foram utilizados no
cálculo do IBL, na densidade total da microfauna e na relação CPF/CF, e
correlacionados estatisticamente com os parâmetros físico-químicos e operacionais,
pois apenas inferem sobre o tempo de detenção da microfauna no sistema.
5.7 TRATAMENTO ESTATÍSTICO DOS DADOS
Os valores obtidos com as análises microscópicas de protozoários foram
correlacionados com os parâmetros físico-químicos, utilizando-se de análise estatística
de correlação de Pearson.
Foram considerados significantes os valores de coeficiente >0,2 (diretamente
proporcional) e <-0,2 (inversamente proporcional), sendo que, para cada linha de
variáveis físico-químicas e operacionais foram selecionados os valores mais
significativos para a discussão.
Com os dados devidamente correlacionados avaliou-se a aplicação da
caracterização da microfauna como instrumento no monitoramento e avaliação da
eficiência da Estação de Tratamento de Esgoto Contorno.
35
6 RESULTADOS
Serão apresentados a seguir os resultados correspondentes aos estudos dos
parâmetros físico-químicos e operacionais e em seqüência a caracterização da
microfauna, bem como suas correlações, obtidos na ETE Contorno entre abril e
outubro de 2007.
6.1 AVALIÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DA ETE CONTORNO.
Os valores absolutos nos dias da coleta dos parâmetros físico-químicos e
operacionais encontram-se no Apêndice A. Nas Tabelas apresentadas neste capítulo
são expressos os valores médio, máximo e mínimo dos dados obtidos nas 25
amostras coletadas semanalmente entre abril a outubro de 2007 referentes ao
monitoramento da ETE Contorno em plena operação. Vale relembrar que o sistema é
formado por duas lagoas aeradas com dimensões iguais, funcionando em paralelo,
portanto, os valores aqui registrados representam a média das duas.
Como o tempo de detenção total no sistema é de 3,58 dias, a apresentação
dos dados com os valores médios se enquadra melhor na discussão, uma vez que os
valores obtidos no mesmo dia e horário para o esgoto afluente e o efluente final, de
forma pontual, não indicam a capacidade real do sistema na remoção de compostos
orgânicos. Os parâmetros descritos neste tópico, avaliados pela média, indicam
melhor as condições de funcionamento do sistema, por isso estes resultados
antecedem as análises microscópicas do lodo (caracterização da microfauna).
A ETE Contorno foi projetada para operar com vazão média afluente de 140l/s;
máxima de 240l/s e mínima de 85l/s. Neste estudo, as medições na Calha Parshall as
08h00min da manhã, horário de coleta das amostras, apresentou valor médio de 163,2
l/s, máximo de 195,7l/s e mínimo de 132,9l/s (Tabela 04), estando, portanto, dentro da
faixa operacional do sistema (Figura 08) para esta hora do dia.
36
TABELA 04: Valores médios, máximo, mínimo e desvios da Vazão de entrada na ETE
Contorno as 08:00 h e de Oxigênio Dissolvido medido nas lagoas aeradas.
PARÂMETROS
Média
Val. Máx
Val. Min
Desv. Pad.
Vazão (l/s)
163,2
195,7
132,9
13,8
OD-Lagoas (mg/l)
0,7
1,9
0,6
0,26
FIGURA 08: Variação da vazão medida as 08h00min da manhã, medida no momento
das coletas, durante o período estudado (25 semanas).
No decorrer deste estudo o valor médio obtido para o Oxigênio Dissolvido nas
lagoas aeradas foi de 0,7mg/l, sendo o valor máximo 1,9mg/l e o mínimo 0,6mg/l
(Tabela 04; Figura 09). No dia 02 de outubro foi encontrado o valor máximo de OD
obtido na ETE Contorno (1,9mg/l) 2,7 vezes maior em relação à média. Vale destacar
que nas semanas anteriores, durante o período de realização da pesquisa, houve
manutenção progressiva dos aeradores (16) das lagoas e na última semana houve
remoção de sedimento do fundo das lagoas, bem como o funcionamento de todos os
aeradores ao mesmo tempo, proporcionando a melhoria observada na oxigenação da
mesma.
(L/s)
0
50
100
150
200
250
10/4/2007
17/4/2007
24/4/2007
1/5/2007
8/5/2007
15/5/2007
22/5/2007
29/5/2007
5/6/2007
12/6/2007
19/6/2007
26/6/2007
3/7/2007
10/7/2007
17/7/2007
24/7/2007
31/7/2007
7/8/2007
14/8/2007
21/8/2007
28/8/2007
4/9/2007
11/9/2007
18/9/2007
25/9/2007
2/10/2007
Vazão (L/s)
37
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
10/4/2007
17/4/2007
24/4/2007
1/5/2007
8/5/2007
15/5/2007
22/5/2007
29/5/2007
5/6/2007
12/6/2007
19/6/2007
26/6/2007
3/7/2007
10/7/2007
17/7/2007
24/7/2007
31/7/2007
7/8/2007
14/8/2007
21/8/2007
28/8/2007
4/9/2007
11/9/2007
18/9/2007
25/9/2007
2/10/2007
OD (mg/L)
Médias Lagoas (mg/L)
FIGURA 09: Variação do oxigênio dissolvido medido nas lagoas aeradas.
Na Tabela 05 são apresentados os valores referentes à DBO em todas as
etapas do tratamento (esgoto bruto, efluente das lagoas aeradas e efluente final) no
quais se observou que o valor médio de DBO
5
de entrada (esgoto afluente ou bruto)
de 500mg/l resultou em uma Carga Orgânica média de 7.041,6kgDBO
5
/dia.
TABELA 05: Valores de DBO
5
: Esgoto Bruto, Efluente das Lagoas Aeradas, Efluente
Final e Porcentagem de Remoção.
PARÂMETROS
Média
Val. Máx
Val. Min
Desv. Pad.
DBO-EB (mg/l)
500,0
800,0
340,0
108,5
DBO-Ef. LA (mg/l)
257,2
550,0
120,0
121,8
DBO% Remoção (EB/Ef.LA)
49,6
72,7
4,6
17,9
DBO-Ef.F (mg/l)
108,8
370,0
50,0
74,5
DBO% Remoção (EB/Ef.F)
78,2
91,4
26,0
14,0
Carga Orgânica de entrada
(kg DBO
5
/dia)
7.041,6
10.431,6
4.885,5
1253,6
Convenções: EB - Esgoto Bruto (Afluente); Ef. LA - Efluente Lagoas (saída das lagoas
aeradas); Ef. F - Efluente Final (saída da lagoa de maturação).
O efluente das lagoas apresentou valor médio de DBO
5
de 257,2mg/l, obtendo-
se, portanto, uma eficiência média de remoção em torno de 49,6%, máxima de 72,7%
e mínima de 4,6% entre o esgoto afluente e o efluente das lagoas, sendo o único
parâmetro que apresentou eficiência de remoção nesta etapa do tratamento em todo o
período de amostragem. Entretanto, como o sistema é constituído ainda por um
decantador secundário seguido de uma lagoa facultativa foi considerado como
efluente final a saída desta última, que apresentou um valor médio para DBO
5
de
108,8mg/l, apresentado eficiência média de remoção final de 78,2% de DBO
5
, máxima
de 91,4% e mínima de 26% (Tabela 05, Figura 10).
38
Os valores de DBO
5
do efluente final de 260 e 370mg/l encontrados nos dias
08 e 15 de maio, com percentagem de remoção de 50% e 26%, respectivamente,
foram atípicos quando comparados com os demais resultados, que pode ter ocorrido
em função de uma maior concentração de sólidos em suspensão totais (SST) nas
amostras do efluente final (161 e 171mg/l para as respectivas datas, Tabela 24 do
Apêndice A), decorrentes de afluentes de 3,58 dias antes do afluente destas datas (de
características desconhecidas), valores estes bem maiores do que os obtidos para as
demais amostras registradas no período em monitoramento.
A mesma ineficiência na remoção de DBO
5
, foi observado nas lagoas aeradas
nos dias 18/9 (4,6%) e 02/10 (7,4%), coincidindo também com altas concentrações de
SST (4.021,5 e 4.266,5mg/l, respectivamente) cujos valores estão bem acima da
média registrada (1.761mg/l) para este parâmetro, nesta etapa do tratamento.
FIGURA 10: Eficiência de remoção de DBO
5
entre esgoto bruto/lagoas aeradas e
esgoto bruto/efluente final de amostras coletadas entre as 08:00 e às 09:00 horas uma
vez por semana, entre abril e outubro de 2007.
Para a DQO, obteve-se valores muito elevados para esgoto sanitário, a média
na saída das lagoas aeradas foi de 4.192,6mg/l superior a média do esgoto bruto de
2.046,6mg/l, já esperado, visto que nas lagoas aeradas existe a contribuição da
recirculação do lodo, a mineralização de matéria orgânica e crescimento do número de
microrganismo em relação ao afluente. A média do efluente final foi de 1.005,3mg/l,
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
10/4/2007
17/4/2007
24/4/2007
1/5/2007
8/5/2007
15/5/2007
22/5/2007
29/5/2007
5/6/2007
12/6/2007
19/6/2007
26/6/2007
3/7/2007
10/7/2007
17/7/2007
24/7/2007
31/7/2007
7/8/2007
14/8/2007
21/8/2007
28/8/2007
4/9/2007
11/9/2007
18/9/2007
25/9/2007
2/10/2007
%
% Remoção Ef. F
% Remoção Ef. LA
39
sendo assim a eficiência média de remoção final de 52,1% e máxima de 89,4%
(Tabela 06), no dia 14 de maio, os valores de DQO do esgoto bruto e do efluente final
apresentaram o mesmo valor, 3.200mg/l (Tabela 19 do Apêndice A) que deve ser em
decorrência do esgoto efluente do dia 14 corresponder ao esgoto afluente de 3,58 dias
antes desta data, de características diferentes e não conhecida. Condição semelhante
ao que se verificou para a DBO
5
.
TABELA 06: Valores de DQO: Esgoto Bruto, Efluente das Lagoas Aeradas, Efluente
Final e Porcentagem de Remoção.
PARÂMETROS
Média
Val. Máx
Val. Min
Desv. Pad.
DQO-EB (mg/l)
2.046,6
4.200,0
771,0
872,0
DQO-Ef. LA (mg/l)
4.192,6
16.800,0
1.000,0
3.275,1
DQO-Ef.F (mg/l)
1.005,3
3.200,0
264,0
797,0
DQO% Remoção (EB/Ef.F)
52,1
89,4
0,0
24,5
Convenções: EB - Esgoto Bruto (Afluente); Ef. LA - Efluente Lagoas (saída das lagoas
aeradas); Ef. F - Efluente Final (saída da lagoa de maturação).
Quanto aos sólidos sedimentáveis (Ssed) apresentaram médias para o esgoto
bruto, efluente das lagoas aeradas e efluente final de 5,7ml/l, 47,8ml/l e 0,1ml/l,
respectivamente (Tabela 07). Nota-se que a média obtida para o efluente das lagoas é
superior a média do esgoto bruto, pois, nas lagoas aeradas tem-se mistura completa
do líquido com os flocos, bem como recirculação de lodo do decantador secundário e
acréscimo de flocos decorrentes da matéria orgânica afluente mineralizada e na forma
de microrganismo (Figura 11).
Entretanto, este foi o parâmetro que apresentou melhor eficiência final de
remoção na ETE Contorno, com média de 98,3%, máxima de 100% e mínima de
89,2%.
A fração de sólidos em suspensão totais (SST) apresentou valores médios para
o esgoto bruto, efluente das lagoas e efluente final de 349,3mg/l, 1761,3mg/l e 49,1
mg/l, respectivamente, e remoção média final de 85,4%, máxima de 99,6% e mínima
de 43,8% (Tabela 07).
40
TABELA 07: Valores de Sólidos Sedimentáveis e de Sólidos em Suspensão do Esgoto
Bruto, Efluente das Lagoas Aeradas, Efluente Final, Porcentagem de Remoção, Índice
Volumétrico do Lodo (IVL) e Fator de carga.
PARÂMETROS
Média
Val. Max
Val. Min
Desv. Pad.
Ssed-EB (ml/l)
5,7
10,0
0,5
2,3
Ssed-Ef. LA (ml/l)
47,8
175,0
0,0
50,6
Ssed-Ef.F (ml/L)
0,1
0,7
0,0
0,2
Ssed% Remoção (EB/Ef.F)
98,3
100,0
89,2
3,2
SST-EB (mg/l)
349,3
555,0
151,0
86,7
SST-Ef. LA (mg/l)
1.761,3
5.238,5
109,0
1.390,9
SST-Ef.F (mg/l)
49,1
171,0
2,0
41,2
SST% Remoção (EB/Ef.F)
85,4
99,6
43,8
11,7
IVL- Ef. LA (ml/g)
20,5
22,7
18,6
1,2
Fator de carga
(kgDBO
5
/kgSST-LA x dia)
2,4
7,0
0,7
1,5
Convenções: EB - Esgoto Bruto (Afluente); Ef. LA - Efluente Lagoas (saída das lagoas
aeradas); Ef. F - Efluente Final (saída da lagoa de maturação).
FIGURA 11: Acúmulo de material floculado nas lagoas aeradas.
Na série de Sólidos Totais (ST), Fixos (STF) e Voláteis (STV) encontrou-se as
respectivas médias para o esgoto bruto 4.370,6mg/l, 201,4mg/l e 4.169,1mg/l, (Tabela
08). As médias obtidas na saída das lagoas aeradas para os mesmos parâmetros
foram 4.776,7mg/l de ST, 583mg/l de STF e 4.193,6mg/l de STV. Os valores
encontrados no efluente final foram 2.557,4mg/l de ST, 236mg/l de STF e 2.320,6mg/l
de STV, indicando que na etapa final (na lagoa facultativa) do tratamento na ETE
Contorno, estes parâmetros se mantiveram elevados, o que já era esperado, haja vista
que nesta etapa do processo é comum a proliferação de algas.
41
TABELA 08: Valores de Sólidos Totais, Fixos e Voláteis do Esgoto Bruto, Efluente das
Lagoas Aeradas e Efluente Final.
PARÂMETROS
Média
Val. Máx
Val. Mín
Desv. Pad.
ST-EB (mg/l)
4.370,6
26.168,0
878,0
5.825,9
ST-Ef. LA (mg/l)
4.776,7
23.547,0
668,0
5.916,8
ST-Ef.F (mg/l)
2.557,4
19.882,0
576,0
4.347,7
STF-EB (mg/l)
201,4
496,0
8,0
132,0
STF-Ef. LA (mg/l)
583,0
1.708,0
39,0
461,7
STF-Ef.F (mg/l)
236,9
474,0
6,0
150,1
STV-EB (mg/l)
4.169,1
26.160,0
480,0
5.878,9
STV-Ef. LA (mg/l)
4.193,6
23.330,0
186,0
5.898,5
STV-Ef.F (mg/l)
2.320,6
19.756,0
154,0
4.385,8
Convenções: EB - Esgoto Bruto (Afluente); Ef. LA - Efluente Lagoas (saída das lagoas
aeradas); Ef. F - Efluente Final (saída da lagoa de maturação).
A avaliação da Turbidez demonstra que houve um aumento nas lagoas
aeradas, uma vez que o esgoto afluente (bruto) apresentou média de 59,8uT
enquanto que na saída das lagos a média obtida foi de 108uT (Tabela 09). Valores
maiores de turbidez nas lagoas aeradas em relação ao esgoto bruto são esperados,
visto que nas lagoas aeradas se tem mistura completa da fração fluida e flocos, e
maior quantidade de flocos gerados no processo de decomposição da matéria
orgânica. Para o efluente final a turbidez média encontrada foi de 28,8uT, variando
entre o máximo de 45uT e mínimo de 15uT.
O pH foi um parâmetro que apresentou variação mínima em todas as etapas do
tratamento na ETE Contorno durante esta pesquisa. Assim, as médias para esgoto
bruto, efluente das lagoas e efluente final foram muito próximas, 7,2, 6,9 e 7,1,
respectivamente (Tabela 09). O pH mais elevado foi medido na amostra do esgoto
bruto 7,6 e o valor mais baixo, 6,7 foi medido na amostra da saída das lagoas aeradas.
As temperaturas médias do esgoto na entrada da ETE, nas lagoas aeradas e
no efluente final, também tiveram pouca variação, os respectivos valores registrados
foram: 26,7ºC, 27,7ºC e 25,3ºC (Tabela 09). A temperatura máxima foi medida dentro
das lagoas aeradas, 30,8ºC e a mínima registrada no efluente final, 23ºC.
42
TABELA 09: Valores de Turbidez, pH e Temperatura: Esgoto Bruto, Efluente das
Lagoas Aeradas e Efluente Final.
PARÂMETROS
Média
Val. Máx
Val. Min
Desv. Pad.
Turbidez-EB (uT)
59,8
76,0
7,3
13,5
Turbidez-Ef. LA (uT)
108,0
350,0
10,0
88,4
Turbidez-Ef. F (uT)
28,8
45,0
15,0
6,8
pH-EB
7,2
7,6
6,9
0,2
pH-Ef. LA
6,9
7,1
6,7
0,1
pH-Ef. F
7,1
7,5
6,8
0,1
Temperatura-EB (ºC)
26,7
30,0
25,0
1,3
Temperatura- LA (ºC)
27,7
30,8
24,9
1,3
Temperatura-Ef. F (ºC)
25,3
30,0
23,0
1,9
Convenções: EB - Esgoto Bruto (Afluente); Ef. LA - Efluente Lagoas (saída das lagoas
aeradas); Ef. F - Efluente Final (saída da lagoa de maturação).
Os parâmetros físico-químicos são importantes na avaliação da ETE Contorno
por revelarem as condições operacionais do sistema, no entanto, estes dados para
avaliação, não permitem interferir com mais agilidade em eventuais problemas que
impliquem em perdas na sua eficiência, visto que o parâmetro mais importante para
avaliação só é obtido após 5 dias, e o tempo de detenção total da ETE Contorno é de
3,58 dias. Sendo assim, para reforçar o controle operacional do sistema, este estudo
buscou na caracterização da microfauna uma forma de avaliar a ETE próximo ao
tempo real.
6.2 AVALIAÇÃO MICROSCÓPICA DA ETE CONTORNO
Foram identificados neste estudo seis gêneros de protozoários além da
presença de pequenos ciliados livres, os quais não foram diferenciados os gêneros,
cujas células apresentavam forma variada e tamanho menor ou igual a 30μm, e os
pequenos flagelados de tamanho inferior a 20μm.
Os grupos e gêneros encontrados na ETE Contorno, classificados de acordo
com os grupos funcionais propostos por Madoni (1994) para sistema de lodo ativado,
encontram-se descritos no Quadro 05.
43
QUADRO 05: Grupos e gêneros de microorganismos identificados na ETE Contorno.
Grupo
Gênero
CPF (Ciliados Predadores de Flocos)
Chilodonella sp
Euplotes sp
Stylonychia sp
CF (Ciliados Fixos)
Vorticella sp
CLN (Ciliados Livres Natantes)
Pequenos Ciliados Livres – Gêneros não
diferenciados (GND)
TECA (Tecamebas)
Arcella sp
Euglypha sp
PFLG (Pequenos Flagelados) Pequenos Flagelados-
Gêneros não
identificados (GNI)
Convenções: CF- Ciliados Fixos; TECA- Tecamebas; CPF- Ciliados Predadores do Floco; CLN-
Ciliados Livres Natantes; PFLG- Pequenos Flagelados.
6.2.1 Descrição dos grupos e gêneros encontrados
A seguir são apresentadas apenas as características morfológicas observadas
na identificação dos protozoários e suas características funcionais no lodo ativado.
Pequenos Ciliados Livres (CLN)
Os pequenos ciliados livres observados neste estudo apresentavam células de
formato ovalado, ciliatura em volta de todo o corpo e tamanho menor que 30μm.
Apresentavam movimentos rápidos nadando livremente no meio líquido. Em sistemas
de lodo ativado os pequenos ciliados fazem parte deste grupo funcional Ciliados Livres
Natantes (CLN). Em função do reduzido tamanho das células, não foi possível
diferenciar as estruturas celulares, por isso, convencionou-se classificá-los desta
forma, para evitar erros (Figura 12a e b).
Chilodonella sp. (CPF)
Corpo celular ovóide, levemente achatado, um vacúolo contrátil na região
anterior com canais coletores dispostos radialmente. Se alimentando de bactérias
presentes nos flocos, por isso, em sistemas de lodo ativado fazem parte do grupo
Ciliados Predadores do Floco (CPF) (Figura 13a).
Euplotes sp. (CPF)
Apresenta corpo em forma elipisóide, possui 5 cirros transversos. Abertura
bucal composta de um peristômio triangular exibindo uma leve curva e uma
44
invaginação. Geralmente se alimentam de bactérias presentes nos flocos do lodo
ativado (Figura 13b).
Stylonychia sp. (CPF)
Corpo em forma elíptica apresenta um vacúolo contrátil na margem esquerda
do corpo (Figura 14a e b). Também se alimentam de bactérias presentes nos flocos do
lodo ativado. O corpo pode ser comprimido no sentido dorso-ventral. Apresentam
movimentos muito rápidos e geralmente estão rastejando os flocos se alimentando de
bactérias.
Vorticella sp. (CF)
Indivíduo solitário, corpo em forma de campânula, com cílios distribuídos na
borda da campânula, é portador de um pedúnculo contrátil, o que lhe permite se fixar
nos flocos que se formam no lodo ativado (Figura 15a); possuem um macronúcleo em
forma de ferradura. Apresenta uma fase livre denominada de Teletroco (Figura 15b) a
qual possui uma coroa de cílios na parte posterior.
Arcella sp. (TECA)
Corpo celular protegido por uma carapaça orgânica de cor marrom ou amarela,
esférica, possuindo uma estrutura denominada forame na região central da carapaça.
Os pseudópodos projetam-se através de uma abertura central na região ventral
(Figura 16a e b).
Euglypha sp. (TECA)
Ameba com carapaça em formato arredondado, geralmente transparente e
rugosa na superfície, possui uma abertura ventral por onde se emitem os
pseudópodos (Figura 17a).
Pequenos Flagelados (PFLAG)
Os pequenos flagelados heterótrofos observados nesta pesquisa foram assim
classificados por serem de difícil identificação em função do seu reduzido tamanho,
geralmente <20μm, movimentavam-se no meio líquido e geralmente apresentavam
dois flagelos, sendo um menor e de difícil observação (Figura 17b). Segundo Godinho
e Regali-Seleghim (2007), isso explica a escassez de informações sobre os zoo-
flagelados, para os quais é necessário o uso de microscopia eletrônica para uma
identificação segura dos gêneros.
45
FIGURA 12 a e b: Pequenos ciliados livres (CLN) em fase final de divisão celular e
nadando no meio líquido. (Células de 30μm em aumento de 400 vezes).
FIGURA 13: Ciliados predadores do floco; a- Chilodonella sp. em aumento de 400
vezes com contraste da fase; b - Euplotes sp. (120μm), em aumento de 400 vezes.
FIGURA 14 a e b: Stylonychia sp.(CPF) (90μm) em aumento de 400 vezes.
a
a
b
b
b
a
46
FIGURA 15: Ciliado Pedunculado; a- Vorticella sp. (60μm) em aumento de 400 vezes;
b – Teletroco de Vorticella sp. (60μm), em aumento de 400 vezes.
FIGURA 16 a e b: Tecameba, Arcella sp. (45μm) em aumento de 400 vezes.
FIGURA 17: a - Tecameba, Euglypha sp. (30μm) em aumento de 400 vezes; b-
Pequenos flagelados (<20 μm) em aumento de 200 vezes, obesrvados na diagonal da
câmara de Fuchs-Rosental.
a
b
a
b
a
b
47
6.3 ABUNDÂNCIA E FREQÜÊNCIA DOS GRUPOS ENCONTRADOS NA ETE
CONTORNO
Ao longo das 25 semanas (entre abril e outubro de 2007) de coleta semanal
observou-se a densidade da microfauna de protozoários e a diversidade de gêneros.
As densidades absolutas por gênero e por grupos estão descritas nas Tabelas 10 e
11.
Conforme a Tabela 10, os pequenos ciliados livres, só não foram
contabilizados nas amostras do dia 18 de setembro, e a densidade mais elevada foi
registrada no dia 29 de maio (7.925 org/ml), sendo os únicos a atingirem densidades
superiores a 1.000org/ml, o que ocorreu em 14 coletas (56%) e inferior nas demais,
resultando em uma freqüência de 96% no sistema.
O valor máximo contabilizado para o gênero Vorticella sp (CF) foi de 150org/ml
no dia 7 de agosto, sua densidade média foi de 27org/ml, e freqüência de 40% no
período estudado.
Quanto aos gêneros Arcella sp e Euglypha sp (TECA), apresentaram
densidades médias de 14org/ml e 8,2org/ml, densidade máxima de 125org/ml e
80org/ml, e as freqüências obtidas para ambos foi de 24% e 20%, respectivamente
(Tabela 10).
Os gêneros Chilodonella sp, Euplotes sp e Stylonychia sp (CPF), foram
registrados no sistema com freqüência de 40%, 12% e 4%, respectivamente (Tabela
10). Sendo, Stylonychia sp, dentre os gêneros identificados neste estudo, o que
apresentou além da menor freqüência, a menor densidade média, 1org/ml, pois só foi
registrado no dia 11 de setembro. Chilodonella sp atingiu a segunda maior densidade
média do sistema (30,2org/ml), e máxima de 200org/ml no dia 8 de maio. Já o gênero
Euplotes sp alcançou densidade máxima de 100org/ml na amostragem do dia 31 de
julho.
Os pequenos flagelados estiveram presentes no sistema em 48% do período,
mas atingiu densidade média baixa (9,6org/ml), sua densidade máxima foi registrada
no dia 5 de junho (100org/ml).
Além de suas menores densidades no sistema, o excesso de lodo nas
amostras utilizadas para a identificação dos gêneros dificultou a contagem de
protozoários fixos, predadores do floco e tecamebas, por isso nas Tabelas 10 e 11 em
várias amostras não se encontram registros dos gêneros nem dos grupos. Porém
outros fatores também contribuíram na redução da presença destes, o que será
discutido adiante.
48
TABELA 10: Densidade absoluta (Org/ml) e freqüência relativa aos gêneros
encontrados na ETE Contorno durante as 25 semanas de estudo.
Data da
Amostra
CLN
CF
TECA
CPF
PFLG
Pequenos
ciliados
Vorticella
sp
Arcella
sp
Euglypha
sp
Chilodonella
sp
Euplotes
sp
Stylonychia
sp
Pequenos
flagelados
10/abr
1200
0
0
80
0
0
0
0
17/abr
480
0
0
0
80
0
0
0
24/abr 1200 0 0 0 0 0 0 0
2/mai
5200
0
0
0
0
0
0
0
8/mai
3200
0
0
0
200
0
0
0
14/mai
400
0
0
0
120
0
0
0
22/mai
5200
0
0
0
80
0
0
0
29/mai
7925
0
0
0
0
0
0
0
5/jun
975
125
0
0
50
0
0
100
12/jun
1775
50
0
0
100
0
0
10
20/jun
2200
25
0
0
25
0
0
0
28/jun
1850
50
0
0
0
0
0
0
3/jul
125
0
0
25
50
0
0
5
10/jul
775
75
0
0
0
25
0
5
17/jul
575
0
0
0
0
25
0
15
31/jul
2150
50
0
0
0
100
0
0
7/ago
5500
150
25
0
0
0
0
0
14/ago
600
0
100
0
0
0
0
15
21/ago
1050
50
125
0
0
0
0
20
28/ago
1475
0
25
0
0
0
0
0
4/set
100
75
25
0
25
0
0
5
11/set
450
0
0
0
0
0
25
20
18/set
0
25
0
25
25
0
0
20
25/set
175
0
50
50
0
0
0
15
2/out
1000
0
0
25
0
0
0
10
Média
1823,2
27
14
8,2
30,2
6
1
9,6
Val. Máx.
7925
150
125
80
200
100
25
100
Val. Mín.
0
0
0
0
0
0
0
0
Freqüência Nº
24
10
6
5
10
3
1
12
Freqüência %
96
40
24
20
40
12
4
48
Convenções: CF- Ciliados Fixos; TECA- Tecamebas; CPF- Ciliados Predadores do Floco; CLN-
Ciliados Livres Natantes; PFLG- Pequenos Flagelados.
As densidades e freqüências por grupos funcionais para sistemas de lodo
ativado, conforme classificação de Madoni (1994) se encontram registradas na Tabela
11.
49
TABELA 11: Densidade (Org/ml) e freqüência por grupos encontrados na ETE
Contorno durante as 25 semanas de estudo.
Data da Amostra
CPF
CLN
CF
TECA
PFGL
10/abr
0
1.200
0
80
0
17/abr
80
480
0
0
0
24/abr
0
1.200
0
0
0
2/mai
0
5.200
0
0
0
8/mai
200
3.200
0
0
0
14/mai
120
400
0
0
0
22/mai
80
5.200
0
0
0
29/mai
0
7.925
0
0
0
5/jun
50
975
125
0
100
12/jun
100
1.775
50
0
10
20/jun
25
2.200
25
0
0
28/jun
0
1.850
50
0
0
3/jul
50
125
0
25
5
10/jul
25
775
75
0
5
17/jul
25
575
0
0
15
31/jul
100
2.150
50
0
0
7/ago
0
5.500
150
25
0
14/ago
0
600
0
100
15
21/ago
0
1.050
50
125
20
28/ago
0
1.475
0
25
0
4/set
25
100
75
25
5
11/set
25
450
0
0
20
18/set
25
0
25
25
20
25/set
0
175
0
100
15
2/out
0
1.000
0
25
10
Média
37,2
1823,2
27,0
22,2
9,6
Val. Máx.
200,0
7925,0
150,0
125,0
100,0
Val. Mín.
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
Freqüência Nº.
14
24
10
10
12
Freqüência %
56
96
40
40
48
Convenções: CF- Ciliados Fixos; TECA- Tecamebas; CPF- Ciliados Predadores do Floco; CLN-
Ciliados Livres Natantes; PFLG- Pequenos Flagelados.
Assim, nota-se na Tabela 11 que a dominância dos CLN (pequenos ciliados)
durante este estudo, com freqüência de 96%, é comprovada pela sua abundância
relativa de 95%, conforme visualizado na Figura 18.
O segundo grupo mais freqüente foram os CPF com 56% e com densidade
média de 37,2org/ml (Tabela 11), compondo apenas 1,9% da microfauna (Figura 18).
Nesta pesquisa os CF e TECA apresentaram freqüência de 40% e densidades
médias respectivas de 27org/ml e 22,2org/ml (Tabela 11), representando 1,4% e 1,2%
50
dos organismos presentes no sistema (Figura 18). A menor densidade média por
grupo (9,6org/ml) obtida foi dos PFLAG, porém foram o terceiro grupo mais freqüente
(48%).
FIGURA 18: Abundância média relativa aos grupos encontrados na ETE Contorno nas
amostras coletadas durante 25 semanas.
A Figura 19 ilustra as densidades por grupos, na qual é visível a absoluta
predominância de CLN, e as baixas densidades dos outros grupos encontrados como
os CPF, CF, TECA e PFLAG.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
CPF
CLN
CF
TECA
PFGL
0
400
800
1200
1600
2000
2400
2800
3200
3600
4000
4400
4800
5200
5600
6000
6400
6800
7200
7600
8000
AMOSTRAGEM SEMANAL
DENSIDADE
(Org/mL)
CPF
CLN
CF
TECA
PFGL
FIGURA 19: Variação da densidade por grupos durante todo o período de estudo.
95,0%
1,4%
1,2%
0,5%
1,9%
CPF
CLN
CF
TECA
PFLG
51
6.3.1 Análise qualitativa das características dos flocos na ETE Contorno
Foram observadas, também, as características dos flocos biológicos que se
formavam nas lagoas aeradas, assim, constatou-se que na ETE Contorno os flocos
apresentaram em 12 coletas (Tabela 12), forma compacta, arredondada e robusta
(Figura 20) ou compacta, arredonda e intermediária (Figura 21).
Entretanto, em 13 coletas, observaram-se também flocos fracos, dispersos e
de forma bastante irregular (Figura 22).
TABELA 12: Análise qualitativa dos flocos observados na ETE Contorno durante as 25
semanas de estudo.
Data da Amostra
Características
10/abr
Flocos dispersos, muitos ciliados livres, presença de tecameba, algumas
estruturas filamentosas dispersas.
17/abr
Flocos compactos, presença de protozoários rastejando na superfície.
24/abr
Flocos compactos e arredondados, muitos ciliados livres.
2/mai
Flocos dispersos, muitos ciliados livres, células bacterianas dispersas e
algumas estruturas filamentosas dispersas.
8/mai
Flocos compactos e arredondados, presença de protozoários rastejadores
(CPF).
14/mai
Flocos arredondados, poucos ciliados livres, presença de CPF.
22/mai
Flocos dispersos, pequenos e fracos, presença de muitos ciliados livres.
29/mai
Flocos fracos e dispersos, grande quantidade de pequenos ciliados livres.
5/jun
Flocos compactos e arredondados, presença de ciliado pedunculado e CPF.
12/jun
Flocos compactos e arredondados, presença de ciliado pedunculado e CPF.
20/jun
Flocos dispersos, pequenos e fracos, presença de muitos ciliados livres.
28/jun
Flocos dispersos, pequenos e estrutura irregular, grande quantidade de
pequenos ciliados livres.
3/jul
Flocos arredondados, presença de TECA.
10/jul
Flocos dispersos, pequenos com estrutura irregular.
17/jul
Flocos dispersos, pequenos com estrutura irregular.
31/jul
Flocos compactos e arredondados, presença de ciliado pedunculado e CPF.
7/ago
Flocos compactos e arredondados, presença de ciliado pedunculado e
TECA.
14/ago
Flocos dispersos, arredondados e pequenos, presença de TECA.
21/ago
Flocos arredondados e compactos, presença de ciliado pedunculado e
TECA.
28/ago
Flocos dispersos, pequenos com estrutura irregular.
4/set
Flocos arredondados e compactos, presença de ciliado pedunculado e
TECA.
11/set
Flocos dispersos, pequenos com estrutura irregular e algumas estruturas
filamentosas dispersas.
18/set
Flocos compactos, presença de ciliado pedunculado, CPF e TECA.
25/set
Flocos fracos e irregulares, filamentos dispersos.
2/out
Flocos densos e irregulares, presença de muitos ciliados livres.
52
FIGURA 20: Imagem de flocos em estado normal, porém sem protozoários
(visualizado em aumento de 200X).
FIGURA 21: Floco compacto, arredondado e intermediário (visualizado em aumento
de 200X c/ contraste de fase).
53
FIGURA 22: Flocos fracos e dispersos, crescimento pulverizado do lodo (pin-point floc)
(visualizado em aumento de 200X com contraste de fase).
6.3.2 Estudo da microfauna em função do tempo de detenção
Em amostras das lagoas aeradas, mantidas no laboratório até seis semanas
posteriores a sua coleta, observou-se uma crescente diversidade de gêneros, e
densidades populacionais por grupos mais significativas conforme Figura 23 e Tabelas
13 e 14.
Estes dados representam uma estimativa da variedade real de gêneros
presentes na ETE Contorno que poderiam alcançar densidades mais elevadas em
função do tempo de detenção hidráulico maior no sistema.
Nas lagoas aeradas da ETE estudada o tempo de detenção estimado é de 36h,
que, em função da sobrecarga orgânica e ineficiente oxigenação, o tempo de detenção
nesta etapa do tratamento não permite um melhor desenvolvimento da microfauna,
predominando os gêneros típicos de sistemas em fase de colonização, como os
pequenos ciliados livres.
A sucessão ecológica nas amostras revelou um total de 11 gêneros de
protozoários, além dos Pequenos ciliados e flagelados não identificados e 01 gênero
de Rotifero (micrometazoário) (Figuras no Apêndice C). Sendo o gênero Arcella sp
(TECA) o que apresentou maior densidade média na 5ª semana (7.095org/ml), o
54
gênero Aspidisca sp, (CPF) não contabilizado nas amostras observadas no dia da
coleta, atingiu na 6ª semana uma densidade de 4.346org/ml.
O Rotifero (MTZ) do gênero Philodina sp, também não foi encontrado nas
amostras do dia, mais se mostraram representativos nas semanas posteriores
alcançando uma densidade de 1.875org/ml na 5ª semana.
Organismos como CPF, TECA e Rotiferos, atingem densidades maiores
quando o sistema tem maior tempo de detenção, menor carga orgânica aplicada e
melhor eficiência do sistema de tratamento.
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
No dia
coletado
Após 1
Semana
Após 2
Semanas
Após 3
Semanas
Após 4
Semanas
Após 5
Semanas
Após 6
Semanas
Tempo de observação nas amostras
Org/mL
CPF
TECA
CF
CF - Carnívoro
CLN
CLN - Carnívoro
AMB
MTZ
FLAG
FIGURA 23: Sucessão da microfauna observada nas amostras da ETE Contorno em
função do tempo, conforme Metcalf e Eddy (1995).
TABELA 13: Densidade média (Org/ml) por gêneros em amostras das Lagoas Aeradas observadas no dia da coleta e até seis semanas após a
coleta.
Observação
Aspidisca
sp
Euplotes
sp
Stylonychia
sp
Chilodonella
sp
Arcella
sp
Euglypha
sp
Vorticella
sp
Paramecium
sp
Pequenos
ciliados
Litonotus
sp
Podophyra
sp
Amoeba
sp
Rotifero
(Philodina
sp)
Flagelados
No dia
coletado
0,0
6,0
1,0
30,2
14,0
8,2
27,0
0,0
1823,2
0,0
0,0
0,0
0,0
9,6
Após 1
Semana
404,4
4,4
26,6
0,0
62,2
0,0
97,8
646,67
311,1
80,0
17,7
4,48
8,89
13,33
Após 2
Semanas
295,0
5,0
495,0
0,0
160,0
10,0
10,0
300
362,5
90,0
0,0
60
185
30
Após 3
Semanas
233,3
0,0
320,0
40,0
2948,3
0,0
40,0
376,67
840,0
613,3
6,6
86,67
563,33
0
Após 4
Semanas
196,0
0,0
352,0
0,0
1400,0
24,0
24,0
300
260,0
256,0
0,0
16
664
64
Após 5
Semanas
3150,0
0,0
230,0
0,0
7095,0
10,0
10,0
505
200,0
600,0
0,0
470
1875
0
Após 6
Semanas
4346,6
0,0
320,0
0,0
2586,6
0,0
0,0
1320
226,6
280,0
0,0
733,33
1013,33
0
TABELA 14: Densidade média (Org/ml) por grupos em amostras das Lagoas Aeradas observadas no dia da coleta e até seis semanas após a
coleta.
Observação
CPF
TECA
CF
CF - Carnívoro
CLN
CLN - Carnívoro
AMB
MTZ
FLAG
Densidade
Microfauna
No dia coletado
37,2
22,2
27,0
0,0
1823,2
0,0
0,0
0,0
9,6
1919,2
Após 1 Semana
435,5
62,2
97,8
17,7
957,8
80,0
4,5
8,9
13,3
1677,7
Após 2 Semanas
795,0
170,0
10,0
0,0
662,5
90,0
60,0
185,0
30,0
2002,5
Após 3 Semanas
593,3
2948,3
40,0
6,6
1216,6
613,3
86,6
563,3
0,0
6068,0
Após 4 Semanas
548,0
1424,0
24,0
0,0
560,0
256,0
16,0
664,0
64,0
3556,0
Após 5 Semanas
3380,0
7105,0
10,0
0,0
705,0
600,0
470,0
1875,0
0,0
14145,0
Após 6 Semanas
4666,6
2586,6
0,0
0,0
1546,6
280,0
733,3
1013,3
0,0
10826,4
6.4 CLASSIFICAÇÃO DA ETE CONTORNO PELA MICROFAUNA.
Os parâmetros para classificação da ETE Contorno com base no modelo de
Madoni (1994) por meio da aplicação do IBL, no modelo proposto por De Marco et al.
(1991) tendo a densidade total da microfauna como base para classificação e no
modelo de Begdoni et al. (1991) com base na relação CPF/CF encontram-se descritos
na Tabela 15.
TABELA 15: IBL, Densidade Total da Microfauna e Relação entre CPF/CF Obtidos na
ETE Contorno.
Data da
amostra
IBL
Densidade da
Microfauna (Org /ml)
CPF/CF
10/abr
2,0
1.280
0,00
17/abr
2,0
560
0,00
24/abr
2,0
1.200
0,00
2/mai
2,0
5.200
0,00
8/mai
2,0
3.400
0,00
14/mai
1,0
520
0,00
22/mai
2,0
5.280
0,00
29/mai
2,0
7.925
0,00
5/jun
0,0
1.250
0,40
12/jun
2,0
1.935
2,00
20/jun
2,0
2.250
1,00
28/jun
2,0
1.900
0,00
3/jul
1,0
205
0,00
10/jul
1,0
880
0,33
17/jul
0,0
615
0,00
31/jul
2,0
2.300
2,00
7/ago
2,0
5.675
0,00
14/ago
0,0
715
0,00
21/ago
0,0
1.245
0,00
28/ago
2,0
1.500
0,00
4/set
1,0
230
0,33
11/set
0,0
495
0,00
18/set
4,0
95
1,00
25/set
0,0
290
0,00
2/out
0,0
1.035
0,00
Média
1,4
1.919
0,28
Na Tabela 15 verifica-se que o valor médio do IBL obtido foi de 1,36, sendo
que, na maioria dos resultados obteve-se índice 2,0, chegando a zero algumas vezes,
portanto, a ETE Contorno se enquadrou como um sistema de Classe IV (IBL=0 – 3),
57
em 96% do período, indicando atividade biológica e eficiência depuradora muito baixa,
segundo classificação de Madoni (1994), coincidindo com uma razoável eficiência do
sistema na remoção de DBO (média de 78,2%).
No dia 18 de setembro obteve-se um IBL 4 (Classe III), pois, o sistema era co-
dominado pelos três grupos positivos (CF, CPF e TECA), neste dia não foi
contabilizados CLN porém, as densidades foram muito baixas, 25org/ml para cada,
com o valor mais baixo de densidade total da microfauna 95org/ml entretanto obteve-
se relação 1,0 para CFC/CF, coincidindo com remoção de DBO em torno de 86%,
superior a média do sistema.
Pela classificação de De Marco et al. (1999), fundamentada na densidade total
da microfauna encontrada no sistema, obteve-se valor médio de 1.919org/ml, valor
máximo 7.925org/ml e densidade mínima 95org/ml (Tabela 15). Sendo que em 60%
das amostras a densidade total foi superior a 1.000org/ml o que poderia classificar o
sistema com boa eficiência, embora não tenha coincidido com uma melhor eficiência
do sistema. A Figura 24 ilustra a variação da densidade absoluta da microfauna das
amostras pesquisadas durante as 25 semanas de estudo, que alterna bastante os
valores muito provavelmente em função da variação da carga orgânica recebida.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
0
800
1.600
2.400
3.200
4.000
4.800
5.600
6.400
7.200
8.000
AMOSTRAGEM SEMANAL
DENSIDADE TOTAL
(Org/mL)
FIGURA 24: Variação da densidade total da microfauna das amostras estudadas
durante as 25 semanas de observação.
Em apenas quatro amostras os valores da relação CPF/CF foram superiores a
0,5, e inferior nos demais, dando uma média de 0,28. Entretanto em sua maioria os
58
valores obtidos foram iguais a zero (Tabela 15), indicando a ausência de um dos dois
grupos no sistema ou dos dois, por isso, na Figura 25 se observa uma notória
alternância entre suas populações. Estes dados coincidem com a razoável eficiência
do sistema na remoção de DBO (78,2%), o que está de acordo com a classificação de
Begdoni et al. (1991), ou seja, quando valores de relação CPF/CF são menores que
0,5, assim como a completa ausência destes organismos indica baixa eficiência no
sistema.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
CPF
CF
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Amostragem Semanal
Densidade
(Org/mL)
CPF
CF
FIGURA 25: Alternância observada na densidade populacional de Ciliados Predadores
do Floco (CPF) e Ciliados Fixos (CF).
6.5 CORRELAÇÕES ENTRE A MICROFAUNA E OS PARÂMETROS FÍSICO-
QUÍMICOS
Na Tabela 16 estão representados os valores dos coeficientes de correlação
obtidos entre cada grupo funcional de protozoários, de densidade total da microfauna,
do IBL e da razão CPF/CF com os parâmetros físico-químicos e operacionais.
Tais correlações foram obtidas por meio do coeficiente de Pearson, assim
como as associações obtidas por Madoni (1994), Jardim et al. (1997), Bento (2000),
Lee et al. (2002) e Zhou et al. (2006).
Vale salientar que, conforme pode ser observardo na Tabela 16, os valores dos
coeficientes obtidos para os CLN são muito próximos ou iguais aos valores
59
encontrados para a densidade total da microfauna, já esperado, uma vez que durante
todo o estudo este grupo representou nada menos que 95% da composição da
microfauna, ou seja, as densidades médias de CLN das amostras coletadas ao longo
das 25 semanas de monitoramento, praticamente representou a densidade total de
organismo presentes no sistema. A presença de CLN com maior densidade no
sistema significa processo de colonização em fase inicial, em função da idade do lodo
e do tempo que o organismo se mantém no sistema, conforme demonstrado na Figura
23, baseada na sucessão demonstrada por Metcalf e Eddy (1995). Daí a eficiência da
remoção de matéria orgânica na ETE Contorno ser conforme encontrado.
TABELA 16: Coeficientes de correlação obtidos entre os grupos de protozoários, a
densidade total da microfauna, o IBL, relação CPF/CF com os parâmetros físico-
químicos e operacionais da ETE Contorno.
PARÂMETROS
CPF
CLN
CF
TECA
PFGL
Dens.
Microf.
IBL
CPF/CF
OD-Lagoas (mg/l)
-0,16
-0,10
-0,27
-0,09
-0,06
-0,11
-0,16
-0,16
DBO% Rem EF. LA
0,12
0,42
0,04
-0,05
-0,13
0,43
-0,22
-0,11
DBO% Rem EF. F
-0,47
-0,12
0,26
0,18
0,21
-0,12
-0,03
0,25
DBO-Lagoas (mg/l)
-0,14
-0,44
-0,13
0,31
0,08
-0,44
0,16
-0,04
DBO-Efluente (mg/l)
0,49
0,05
-0,24
-0,01
-0,21
0,05
0,12
-0,28
DQO % Rem. EF. F
-0,56
-0,11
0,13
0,28
0,17
-0,12
-0,21
-0,16
DQO-Lagoas (mg/l)
-0,12
-0,35
0,08
-0,22
0,39
-0,35
-0,33
-0,14
DQO-EF (mg/l)
0,59
0,04
-0,07
-0,14
0,05
0,05
0,06
-0,14
pH-Lagoas
0,32
0,21
0,07
0,06
-0,02
0,22
0,16
0,00
Turbidez-lagoas (uT)
-0,32
-0,26
0,04
0,19
0,04
-0,26
-0,05
0,21
Turbidez-EF (uT)
0,32
-0,07
0,09
0,00
0,46
-0,06
-0,15
0,23
T (ºC) Lagoas
0,24
0,15
-0,42
-0,27
-0,04
0,14
0,22
-0,37
Ssed % Rem. EF. F
-0,46
-0,24
0,32
0,16
0,24
-0,25
-0,16
0,26
Ssed-lagoas (mg/l)
-0,15
-0,30
0,02
-0,01
0,17
-0,30
0,09
0,16
Ssed-EF (ml/l)
0,53
0,18
-0,32
-0,14
-0,23
0,18
0,16
-0,25
SST % Rem. EF. F
-0,41
0,00
0,10
0,25
0,14
0,00
-0,05
0,12
SST- Lagoas (mg/l)
-0,02
-0,31
0,13
-0,13
0,17
-0,31
0,17
-0,19
SST-EF (mg/l)
0,59
0,13
-0,24
-0,22
-0,11
0,14
0,16
0,37
ST-Lagoas (mg/l)
-0,15
0,08
-0,19
-0,22
-0,17
0,07
0,29
-0,08
ST-EF (mg/l)
-0,05
0,38
-0,21
-0,19
-0,20
0,37
0,23
-0,17
STF-Lagoas (mg/l)
-0,17
-0,20
0,06
-0,10
0,13
-0,21
0,22
0,12
STF-EF (mg/l)
0,09
-0,44
0,14
-0,12
0,37
-0,43
-0,21
0,01
STV-Lagoas (mg/l)
-0,04
0,09
-0,20
-0,22
-0,18
0,08
0,27
-0,09
STV-EF (mg/l)
-0,02
0,39
-0,21
-0,19
-0,22
0,38
0,24
-0,16
IVL-Lagoas (ml/g)
0,31
0,08
-0,30
-0,32
-0,09
0,07
0,33
-0,05
Fator de Carga
(kgDBO
5
/kgSSLAxdia)
0,07
-0,30
-0,04
0,43
0,08
-0,29
-0,40
-0,06
Carga Orgânica
(kgDBO
5
/dia)
-0,13
-0,29
-0,01
0,54
0,04
-0,29
-0,08
-0,20
Vazão (l/s)
0,02
0,18
0,44
-0,45
0,02
0,19
0,09
0,41
60
Os grupos que apresentaram maior número de correlações com os parâmetros
físico-químicos e operacionais foram os CPF e CLN, com treze associações cada. Os
CPF apresentaram correlações inversamente proporcionais com a remoção de DBO,
DQO, Ssed e SST do sistema (EB/EF. F) e com a Turbidez das lagoas aeradas. As
correlações diretas ocorreram com DBO, DQO, Turbidez, Ssed e SST do efluente
final; com pH, Temperatura e IVL das lagoas aeradas.
Neste estudo, obteve-se significativa correlação direta com a DBO e DQO
efluente, 0,49 e 0,59 (Tabela 16), entretanto, a associação mais significativa
encontrada para os CPF neste estudo foi com SST efluente final (0,59) (Tabela 16).
Quanto ao grupo dominante do sistema, os CLN, as associações diretas se
estabeleceram entre os seguintes parâmetros: remoção de DBO e pH das lagoas
aeradas, ST e STV do efluente final; as correlações negativas foram com DBO, DQO,
Turbidez, Ssed, SST e STF das lagoas aeradas, assim como a remoção de Ssed e
STF do efluente final e com o Fator de Carga.
Os CF foram os únicos que apresentaram correlação com o oxigênio dissolvido
medido nas lagoas aeradas, com coeficiente de -0,27, obtendo também associações
negativas com os parâmetros, DBO, Ssed, SST, ST e STV do efluente final; a
Temperatura, STV e IVL das lagoas. E correlações positivas com a vazão e remoção
de DBO e Ssed do sistema.
As Tecamebas demonstraram associação direta com a DBO das lagoas, com a
eficiência de remoção de DQO e SST no sistema, com o Fator de Carga e com a
Carga Orgânica entrante. As correlações inversas encontradas foram com DQO,
Temperatura, ST, STV e IVL das lagoas, e com SST do efluente final e a vazão do
sistema.
As densidades obtidas para os PFLAG tiveram correlações com um menor
número de parâmetros que os demais grupos, das quais se observaram associações
diretamente proporcionais com a remoção de DBO e Ssed do sistema, DQO das
lagoas e Turbidez e STF do efluente final; e correlações inversamente proporcionais
com DBO, Ssed, ST e STV do efluente final.
Com relação aos índices calculados a partir da caracterização da microfauna, o
coeficiente mais significativo para o IBL foi obtido de uma correlação inversa com o
Fator de Carga (-0,40), a razão CPF/CF demonstrou associação direta com a vazão
do sistema (0,41), com a remoção de Ssed (0,26) e de DBO final (0,25), e inversa com
o valor de DBO efluente (-0,28). Quanto à densidade total da microfauna apresentou
correlação inversa com a Carga Orgânica (-0,29).
Para complementar estes resultados, na Tabela 17 estão relacionadas à
presença dos grupos de microrganismos presentes nas lagoas aeradas com as
61
características físico-químicas e operacionais do sistema, por dia de coleta, sobretudo
a relação da eficiência do processo na remoção de DBO
5
, DQO e Ssed, com a Carga
Orgânica, com o Fator de Carga entrante e a oxigenação do sistema.
Na Tabela 17 são apresentados os elevados valores de carga orgânica e do
fator de carga e a baixa oxigenação, coincidindo com a constante presença de
pequenos ciliados livres (CLN) como único grupo do sistema a atingir densidades
superiores a 1.000org/ml. Entretanto, em algumas amostras, quando os valores
obtidos para um destes dois parâmetros deu excessivamente alto, observa-se que
este grupo não atingiu esta densidade, conforme as datas 17/04, 05/06, 03/07, 10/07,
17/07, 04/09, 18/09 e 25/09.
Outra anotação importante na Tabela 17 é a coincidência entre a maior
densidade de pequenos flagelados (100 org/ml) com a maior relação DQO/DBO obtida
no dia 05/06.
Para os demais grupos, não ficou tão nítida sua presença ou ausência no
sistema em função dos parâmetros apresentados na Tabela 17, porém as baixas
densidades de CPF e TECA assim se manteve em função do fator de carga sempre
acima da faixa padrão (0,2 a 0,6kgDBO
5
/kgSSxdia), associado a baixa oxigenação no
meio, o que tende a reduzir suas populações.
62
TABELA 17: Analise das relações entre a microfauna e parâmetros físico-químicos e
operacionais no processo de tratamento na ETE Contorno durante as 25 semanas de
estudo.
Data da
Amostra
Organismos
Encontrados
Características do sistema
10/abr
Pequenos ciliados livres
com densidade superior a
1.000Org/ml e presença de
Euglypha sp. (TECA) (em
baixa densidade).
Maior carga orgânica afluente do período (10.431
kgDBO
5
/dia), fator de carga 1,19kgDBO
5
/kgSSxdia;
remoção de DBO 75% e de DQO 23%, baixa oxigenação
nas lagoas aeradas.
17/abr
Pequenos ciliados livres
(dominantes, mas em
baixa densidade) e
presença de Chilodonella
sp.
(CPF) (em baixa
densidade).
Fator de carga alto (2,73kgDBO
5
/k
gSSxdia), carga
orgânica afluente alta (8.142kgDBO
5
/dia); remoção de
DBO 80%, de DQO 71% e de Ssed 100%; baixa
oxigenação nas lagoas aeradas.
24/abr
Pequenos ciliados livres
com densidade superior a
1.000org/ml.
Boa remoção de DBO, DQO e Ssed; fator de carga baixo
(0,92kgDBO
5
/kgSSxdia) comparado a maioria dos dias,
porém acima do padrão; baixa oxigenação nas lagoas
aeradas.
2/mai
Pequenos ciliados livres
em alta densidade.
Boa remoção de DBO e baixa de DQO (40%); fator de
carga baixo (0,94kgDBO
5
/kgSSxdia) comparado a maioria
dos dias, porém acima do padrão; menor carga orgânica
do período (4.885kgDBO
5
/dia).
8/mai
Pequenos ciliados livres
com densidade superior a
1.000org/ml, e presença de
Chilodonella sp.(CPF)
Fator de carga alto (3,75kgDBO
5
/kgSSxdia), baixa
remoção de DBO 50% e de DQO 10% e boa remoção de
Ssed 92%; baixa oxigenação nas lagoas aeradas.
14/mai
Baixa densidade de
Pequenos ciliados livres e
de Chilodonella sp. (CPF).
Fator de car
ga mais baixo registrado (0,69
kgDBO
5
/kgSSxdia), porém acima do padrão; Menor
remoção de DBO (26%), não houve remoçã
o de DQO
(0%)
, e menor remoção de Ssed (89%) do período
estudado.
22/mai
Alta densidade de
Pequenos ciliados livres e
presença de Chilodonella
sp.
Remoção de DBO e DQO razoável, Fator de carga
1,32kgDBO
5
/kgSSxdia; baixa
oxigenação nas lagoas
aeradas.
29/mai
Maior densidade de
Pequenos ciliados livres no
período estudado.
Remoção de DBO e DQO mediana (75% e 58 %); fator de
carga 2,23 kgDBO
5
/kgSSxdia.
5/jun
Baixa densidade de
Pequenos ciliados livres;
presença de Vorticella sp
(CF) e Chilodonella sp.
M
aior densidade de
Pequenos flagelados no
período estudado.
Boa remoção de DBO (83%). Razão DQO/DBO mais alta
registrada durante o período em estudo para Esgoto Bruto,
Lagoas Aeradas e Efluente Final (
8,7; 37,5; 23,7,
respectivamente). Carga orgânica alta (7.034 kgDBO
5
/dia);
baixa oxigenação nas lagoas aeradas.
12/jun
Pequenos ciliados livres
com densidade superior a
1.000org/ml
, presença de
Vorticella sp, Chilodonella
sp.
e Pequenos flagelados
em baixa densidade.
Fator de Carga alto (3,13kgDBO
5
/kgSSxdia). Boa remoção
de DBO e Baixa remoção de DQO (10%); baixa
oxigenação nas lagoas aeradas.
20/jun
Pequenos ciliados livres
com densidade superior a
1.000org/ml, e presença de
Chilodonella sp e Vorticella
sp.
Fator de Carga relativamente baixo (1,0kgDBO
5
/kgSSxdia)
mas acima do padrão; 87% de remoção de DBO; e baixa
remoção de DQO 40%;
baixa oxigenação nas lagoas
aeradas.
28/jun
Pequenos ciliados livres
com densidade
superior a
1.000o
rg/mL, e presença
de Vorticella sp.
Boa remoção de DBO (8
9%) e baixa remoção de DQO
(31%). Fator de carga 1,39kgDBO
5
/kgSSxdia; baixa
oxigenação nas lagoas aeradas.
3/jul
Baixa densidade de
Pequenos ciliados livres,
Razão DQO/DBO elevados Esgoto Bruto, Lagoas Aeradas
e Efluente Final (2,8; 31,6; 27,7, respectivamente). Fator
63
presença de Chilodonella
sp., Euglypha sp e
Pequenos Flagelados.
de carga muito alto (4,25kgDBO
5
/kgSSxdia). Boa remoção
de DBO (91%) e baixa remoção de DQO (14%).
10/jul
Pequenos ciliados livres
com densidade inferior a
1.000org/ml, e presença de
Vorticella sp., Euplotes sp
(CPF) e Pequenos
Flagelados em baixas
densidades.
Fator de carga muito alto (4,59kgDBO
5
/k
gSSxdia); boa
remoção de DBO e DQO (81% e 58%). Razão DQO/DBO
elevados Esgoto Bruto, Lagoas Aeradas e Efluente Final (
6,9; 30,7; 15,7, respectivamente);
baixa oxigenação nas
lagoas aeradas.
17/jul
Pequenos ciliados livres
com densidade inferior a
1.000org/ml, e presença de
Euplotes sp
e Pequenos
Flagelados.
Fator de carga muito alto (3,63kgDBO
5
/kgSSxdia); Alta
carga orgânica (7.034kgDBO
5
/dia). Boa remoção de DBO
e DQO (84% e 69%); baixa
oxigenação nas lagoas
aeradas.
31/jul
Pequenos ciliados livres
com densidade superior a
1.000 org/ml
, presença de
Vorticella sp. e Euplotes
sp.
Remoção de DBO 79% e DQO 54%. Fator de carga
1,97kgDBO
5
/kgSSxdia; baixa
oxigenação nas lagoas
aeradas.
7/ago
Pequenos ciliados livres
com densidade elevada
(superior a 1.000org/ml),
presença de
Vorticella sp.
e Arcella sp. (TECA).
Carga Orgânica alta (7648kgDBO
5
/dia). Boa remoção de
DQO (65%) e de DBO (80%); baixa
oxigenação nas
lagoas aeradas.
14/ago
Baixa densidade de
Pequenos ciliados livres,
presença de Arcella sp. e
Pequenos Flagelados.
Razão DQO/DBO elevado nas Lagoas Aeradas (22,2).
Fator de carga 2,82kgDBO
5
/kgSSxdia
. Melhor
dese
mpenho na remoção de DQO do período estudado
(89%) e boa remoção de DBO (87%).
21/ago
Pequenos ciliados livres
com densidade superior a
1.000org/ml
, presença de
Vorticella sp., Arcella sp. e
Pequenos Flagelados.
Fator de carga muito elevado (4,07kgDBO/kgSSxdia). Alta
carga orgânica aplicada (7599kgDBO
5
/dia
). Mediano
desempenho na remoção de DBO (77%) e de DQO (67%);
baixa oxigenação nas lagoas aeradas.
28/ago
Pequenos ciliados livres
com densidade superior a
1.000org/ml, presença de
Arcella sp.
Elevada carga orgânica aplicada (8.793kgDBO
5
/dia). Fator
de carga 2,78kgDBO/kgSSxdia. Razoável desempenho na
remoção de DBO (68%) e de DQO (62%); baixa
oxigenação nas lagoas aeradas.
4/set
Baixa densidade de
Pequenos ciliados livres,
presença de Vorticella sp.,
Arcella sp., Chilodonella
sp., e Pequenos
Flagelados.
Fator de carga 2,91kgDBO
5
/kgSSxdia. Carga orgânica alta
(7.619kgDBO
5
/dia
). Bom desempenho na remoção de
DBO e DQO (84% para ambos); baixa
oxigenação nas
lagoas aeradas.
11/set
Baixa densidade de
Pequenos ciliados livres,
presença de Stylonychia
sp., e Pequenos
Flagelados.
Boa remoção de DBO e DQO (86% e 69%); baixa
oxigenação nas lagoas aeradas.
18/set
Vorticella sp., Chilodonella
sp. e Euglypha sp com
densidade de 25 org/ml
cada, e presença de
Pequenos Flagelados.
Carga orgânica alta (7.041kgDBO
5
/dia). Bom desempenho
na remoção de DBO e DQO (86% e 75%); baixa
oxigenação nas lagoas aeradas.
25/set
Baixa densidade de
Pequenos ciliados livres,
presença de Vorticella sp.,
Euglypha sp e Pequenos
Flagelados.
Segunda maior carga orgânica do período
(9.388kgDBO
5
/dia). Fa
tor de carga mais elevado
(7,03kgDBO
5
/kgSSxdia). Remoção de DBO de 90%; baixa
oxigenação nas lagoas aeradas.
2/out
Pequenos ciliados livres
com densidade de 1.000
org/ml, presença de
Euglypha sp e Pequenos
Flagelados.
Carga orgânica alta (7.328kgDBO
5
/dia). Razão DQO/DBO
elevado nas Lagoas Aeradas (33,6).
Fraca remoção de
DQO (57%) e Boa remoção de DBO (86%); baixa
oxigenação nas lagoas aeradas.
64
7 DISCUSSÃO
A microfauna presente em sistemas de lodo ativado apresenta sensibilidade
em função das características operacionais da ETE. Sua avaliação, por meio de
análises microscópicas observando a variabilidade e densidade dos protozoários bem
como a morfologia dos flocos, permite entender o funcionamento das mesmas, sendo
que, para entender a sua dinâmica populacional é necessário inicialmente conhecer as
características físico-químicas usualmente aplicadas no controle das estações e
posteriormente correlacioná-los.
Assim, procedeu-se na ETE Contorno, na qual foram avaliadas as principais
variáveis físico-químicas e operacionais como a vazão, cujo valor médio obtido as 08h
da manhã entre abril e outubro de 2007 foi de 163l/s, indicando que este parâmetro
esteve dentro da faixa operacional do sistema para esta hora do dia.
A taxa de oxigenação do meio medido neste sistema revelou uma média de
oxigênio dissolvido nas lagoas aeradas de 0,7mg/l, porém observou-se que nem
sempre estavam em funcionamento os 08 aeradores em cada lagoa, conforme
estavam previstos no projeto operacional. Portanto, os valores baixos de oxigenação
devem-se a quantidade insuficiente de aeradores instalados e em operação e/ou a
capacidade de oxigenação dos mesmos. Para uma operação eficiente que permita o
desenvolvimento de microrganismos aeróbios, a oxigenação deveria estar no entorno
de 3mg/l (VAZOLLER, 1994). Na última semana da pesquisa o valor de oxigênio
dissolvido medido nas lagoas foi 1,9mg/l de OD, valor este associado ao
funcionamento de todos os aeradores, mesmo assim inferior ao necessário para um
funcionamento eficiente.
As temperaturas médias do esgoto na entrada da ETE, nas lagoas aeradas e
no efluente final apresentaram variações ao longo deste estudo na faixa de 23ºC a
30ºC ao longo do processo, porém, sempre em conformidade com as temperaturas
ambientais registradas nos dias de coleta (Tabela 27 do Apêndice A), a temperatura
do esgoto doméstico é em geral um pouco superior a temperatura ambiente. As
temperaturas registradas nas lagoas aeradas não indicaram alterações na taxa de
oxigenação do meio.
O valor médio de DBO
5
afluente de 500 mg/l resultou em uma Carga Orgânica
média de 7.041,6kgDBO
5
/dia, o que revelou sobrecarga na ETE Contorno para a hora
da coleta, projetada para operar com carga média de 4.596,5kgDBO
5
/dia. Observa-se
inclusive que o valor mínimo obtido (4.885,5kgDBO
5
/dia) em todo o período estudado
65
esteve superior ao valor padrão do projeto indicando que a ETE Contorno se encontra
operando com sobrecarga.
A remoção média de DBO final na ETE Contorno foi considerada razoável,
78,2%, o qual está abaixo da faixa de eficiência média de remoção de DBO (85% -
93%) para sistemas de lodo ativado convencional segundo Von Sperling (1997) e
inferior a 94,7% de remoção prevista em projeto. Embora, seja este um importante
parâmetro no controle operacional e no dimensionamento deste sistema, constatou-se
que a sua aplicação no monitoramento torna-se restritivo uma vez que só é possível
obter seu resultado no mínimo em cinco dias posteriores, o que dificulta a tomada de
medidas preventivas e/ou corretivas para evitar perdas na eficiência do processo de
tratamento.
Os valores de DQO elevados apresentados nos resultados, sobretudo na saída
das lagoas aeradas foram associados à sobrecarga do sistema (carga orgânica
afluente à ETE maior que a prevista em projeto), entrada de compostos em estado
avançado de decomposição em função da descarga de limpa fossas constantemente
na ETE Contorno e a recirculação total do lodo do decantador secundário para as
lagoas de aeração, durante o período da pesquisa. Segundo informação da EMBASA,
os leitos de secagem estavam cheios, o lodo se encontrava com umidade alta,
conseqüentemente, sem condições de descarte no aterro sanitário.
Estes problemas operacionais confirmam os valores encontrados para a
relação média DQO/DBO
5
nas lagoas aeradas de 16,6 e no efluente final 9,8, estando
todos muito acima do padrão (3,0 para o esgoto sanitário tratado), segundo Von
Sperling (1996a). A média alta da relação DQO/DBO
5
(4,2) encontrado para o esgoto
bruto pode estar associado à descarga de limpa fossas à montante do ponto de coleta,
bem como descarga de postos de combustível e de lavagem de carros. Nesta mesma
ETE, Araujo (2003), encontrou na relação DQO/DBO valor médio de 2,33 para o
afluente, o qual foi associado ao tempo de detenção alta na rede coletora, o que
implica em esgoto com estágio avançado de decomposição na entrada da ETE.
A recirculação total do lodo do decantador secundário para as lagoas aeradas,
fora do padrão operacional, conforme discutido anteriormente, também contribuiu para
aumentar a concentração de sólidos sedimentáveis nesta etapa do tratamento
demonstrado nos resultados. Assim como para os sólidos em suspensão, refletindo
altos valores de turbidez (constituído por microrganismos e partículas em suspensão)
nas lagoas aeradas. Portanto, estes dois parâmetros demonstraram conformidade
entre os seus valores, pois, a presença de sólidos suspensos é o principal responsável
pela turbidez nos esgotos.
66
Com base na relação entre Ssed/SST das lagoas aeradas foi estimado o índice
volumétrico do lodo (IVL) para avaliar a sedimentabilidade dos flocos, obtendo-se os
respectivos valores médio, máximo e mínimo: 20,5ml/g, 22,7ml/g e 18,6ml/g. Indicando
lodo biológico com ótima sedimentação, bem abaixo dos resultados obtidos por
Jardim, Braga e Mesquita (1997) que observou intumescimento do lodo com valor
médio de IVL de 169ml/g, acima da faixa recomendado para este parâmetro (90 a
120ml/g), valor superior é sinônimo de lodo biológico com deficiente sedimentação.
Todos os valores de pH estiveram em uma faixa próxima ao neutro, este
valores representam uma faixa ótima para formação dos flocos de lodo composto por
organismos filamentosos e formadores do floco em equilíbrio populacional, conforme
resultado verificado por Cutolo (1996) e Jardim, Braga e Mesquita (1997), que
constataram a predominância de filamentos livres quando o pH afluente era menos
alcalino.
Quanto ao fator de carga, que representa a relação da quantidade total de
substrato entrante (DBO afluente) com a quantidade de organismos presentes no
sistema de tratamento (SST das lagoas aeradas), obteve-se valor médio de
2,44kgDBO
5
/kgSST-LA/dia, máximo de 7,0kgDBO
5
/kgSST-LA/dia e mínimo de
0,7kgDBO
5
/kgSST-LA/dia, valores estes muito superiores ao recomendado por Cutolo
(1996) que indica a faixa de 0,2 a 0,6kgDBO/kgSST-LA/dia para sistema de lodo
ativado convencional como a ETE Contorno. No entanto, vale destacar que a ETE não
possui decantador primário, etapa de tratamento comum em sistemas convencionais.
Os resultados obtidos nas análises físico-químicas e, consequentemente, a
eficiência, deixa claro que a ETE estudada esteve operando com sobrecarga orgânica
durante o período de realização desta pesquisa. Situações de alta relação
alimento/microrganismo geralmente estão associadas com concentração de oxigênio
dissolvido muito baixa nos tanques de aeração (BENTO, 2000), assim como
demonstra os resultados de oxigenação na ETE Contorno (média de 0,7mg/l) e os
resultados do Fator de Carga obtido para este sistema.
A caracterização da microfauna de protozoários apresentou a seguinte
situação: os seis gêneros de protozoários além dos pequenos ciliados e flagelados
observados na ETE Contorno revelaram uma baixa diversidade neste sistema, quando
comparado com os dados de Tyagi et al. (2007), que encontraram mais de 28 gêneros
em duas estações de lodo ativado na Índia e de Bento (2000) que registrou mais de 25
gêneros na ETE Insular de Florianópolis, sendo que os sistemas estudados por estes
autores demonstraram melhor eficiência e carga orgânica compatível com a sua
capacidade de depuração em relação aos da ETE Contorno.
67
Quanto às densidades por grupos funcionais para sistemas de lodo ativado,
conforme classificação de Madoni (1994), os resultados encontrados indicaram que,
dentre os grupos, a densidade média mais elevada foi de CLN (ciliados livres
natantes) 1.823org/ml, ressaltando que estes eram compostos apenas por pequenos
ciliados livres (<30μm), e a menor densidade média obtida foi dos PFLG (pequenos
flagelados) 9,6org/ml.
Dentre os gêneros identificados que fazem parte dos grupos positivos,
conforme classificação do mesmo autor, encontrou-se uma maior densidade média
para Chilodonella sp. (CPF) 30,2org/ml, Vorticella sp. (CF) 27,0org/ml e Arcella sp.
(TECA) 14,0org/ml, respectivamente.
Entretanto, estas densidades foram muito baixas comparando com os dados de
Bento et al. (2005), que registrou médias de 590, 460 e 1.810org/ml, em estudo
realizado na ETE Insular de Florianópolis de aeração prolongada, constituída de 2
seletores biológicos e 2 tanques de desnitrificação anteriores aos tanques de aeração,
atingido eficiência média na remoção de DBO
5
em torno de 97%, diferentemente da
ETE Contorno que apresentou eficiência média de remoção de DBO
5
de 78,2%. Para
estações com boa e ótima eficiência a freqüência, a diversidade e a densidade dos
organismos presentes são normalmente altas.
Assim, ficou evidente que a colonização do sistema foi dominada pelos CLN
(pequenos ciliados), espécies típicas de fase inicial de colonização, durante este
estudo, com freqüência de 96%, e abundância relativa de 95%. O que não ocorreu na
ETE Insular de Florianópolis também pesquisada por Hoffmann et al. (2001), cuja
freqüência de CLN foi de 67% e ocorrência bem menor, 7%.
O segundo grupo mais freqüente foram os CPF com 56%, porém constituíram
apenas 1,9% na composição média da microfauna, representado pelos gêneros
Chilodonella sp, Euplotes sp e Stylonychia sp, assim como Hoffmann et al. (2001), que
também registraram os CPF como o segundo grupo mais freqüente e mais abundante,
porém, em percentagens bem maiores de freqüência e abundância, 87% e 23%,
respectivamente.
Nesta pesquisa os CF e TECA tiveram ambos, freqüência de 40%, compondo
somente 1,4% e 1,2% dos organismos presentes no sistema, diferentemente dos
resultados obtidos por Bento et al. (2005), que registraram freqüência de 66% e 100%
e abundância de 10% e 40% para CF e TECA.
Quanto aos PFLAG, que embora tenha apresentado a menor densidade média
(9,6org/mL), ou seja, compondo apenas 0,5% dos grupos identificados, foram o
terceiro grupo mais freqüente (48%).
68
A absoluta predominância de CLN, e as baixas densidades dos outros grupos
encontrados na ETE Contorno como os CPF, CF, TECA e PFLAG coincide com
estudos realizados por Melchior e Pelegrini (2006) em reator experimental, cuja
predominância dos pequenos ciliados livres (CLN) ocorreu em função do baixo tempo
de detenção e deficiente oxigenação.
Embora, os CLN tenham dominado o sistema neste período, observou-se
variações nas densidades deste grupo, alternando valores superiores e inferires a
1.000org/ml, o que foi associado ao fator de carga do sistema e a carga orgânica
recebida, cujos valores mais elevados, coincidiram com uma redução na densidade
populacional da microfauna em geral, pois, choques de carga no sistema tendem a
reduzir a microfuna conforme verificado por Hermoso et al. (2005).
As características observadas nos flocos biológicos das amostras provenientes
das lagoas aeradas demonstraram que na ETE Contorno os flocos apresentaram-se
em forma compacta, arredondada e robusta, ou compacta, arredonda e intermediária
comparadas (ou equivalentes) com as mesmas estruturas demonstradas por
Mendonça (2002).
Observou-se também flocos fracos, dispersos e de forma bastante irregular,
semelhante às estruturas descritas por Bento et al. (2001), ou seja, flocos frágeis, com
poucos organismos filamentosos.
Embora tenha sido observado neste estudo filamentos isolados e dispersos em
algumas amostras, e na maioria das vezes flocos dispersos, não se constatou na
estrutura dos flocos intumescimento do lodo ou bulking filamentoso, o que está de
acordo com os baixos valores do IVL, discutidos anteriormente, que comprovam boas
condições de sedimentabilidade do lodo na ETE Contorno.
Em geral, a presença dos CPF, TECA e CF no sistema coincidiu com flocos
compactos e arredondados, estando de acordo com as características funcionais
destes grupos para sistemas de lodo ativado, enquanto os pequenos ciliados livres
atingiram densidade mais altas quando os flocos apresentaram-se fracos e dispersos.
Outra característica operacional da ETE estudada que pode ser uma plausível
justificativa para uma menor diversidade da microfauna caracterizada neste estudo, é
o tempo de detenção hidráulico no sistema, de 3,58 dias, com tempo de detenção nas
lagoas aeradas de 1,50 dias (para a vazão média de projeto). Pois, a quantidade de
substrato que entra constantemente neste sistema, obtido por meio da carga orgânica
e do fator de carga, mostrou-se superior a sua capacidade de depuração, o que
requerer um maior tempo de detenção para atingir um desempenho biológico
satisfatório com espécies típicas de sistemas em operação a plena carga.
69
Conforme demonstra Metcalf e Eddy (1995), a colonização dos sistemas de
lodo ativado inicia-se com bactérias, pequenos flagelados e ciliados livres, na medida
em que a idade do lodo aumenta, os ciliados predadores do floco tendem a se instalar,
co-dominando o sistema com tecamebas. Essa mesma sucessão foi observada nas
amostras coletadas na ETE Contorno, investigadas até seis semanas posteriores a
sua coleta, nas quais se constatou a dominância de Arcella sp (TECA) e Aspidisca sp
(CPF) e a presença de Rotiferos (MTZ), grupos que indicam menor carga orgânica
aplicada, maior idade do lodo e, conseqüentemente, maior eficiência na remoção de
matéria orgânica.
Assim, a constatação de uma menor diversidade nas amostras observadas no
dia da coleta é também um indicador da necessidade de reavaliação do tempo de
detenção hidráulico do esgoto neste sistema, para permitir a colonização da
microfauna nas lagoas aeradas.
De acordo com o IBL (valor médio obtido 1,36), a ETE Contorno apresentou,
durante o período em estudo, baixo desempenho (Classe IV, segundo MADONI,1994),
compatível com os razoáveis resultados de remoção de DBO e demais parâmetros
avaliados. Com o valor do IBL 4 (Classe III segundo MADONI,1994) obtido no dia 18
de setembro, observou-se um melhor desempenho do sistema na remoção de DBO,
embora as densidades dos três grupos dominantes (CPF, CF e TECA) tenham sido
muito baixas, 25org/mL para cada. Abreu (2004) constatou a mesma diminuição na
densidade de protozoários em seu estudo quando o sistema alcançou um IBL de valor
4. No caso da ETE Contorno, na maioria do período de amostragem, caracterizou-se
por IBL 2.
A densidade média total encontrada para a microfauna foi de 1.919org/ml,
sendo o valor máximo obtido 7.925org/ml e a densidade mínima 95org/ml. Estes
valores estão bem abaixo das densidades obtidas em estudos semelhantes realizados
por Zhou et al. (2006), que registraram em um estação de tratamento de lodo ativado
na China valores que vaiaram de 11.700org/ml a 120.540org/ml e por Bento et al.
(2005) que contabilizou densidade mínima de 4.750org/ml e máxima de 53.010org/ml.
Os resultados comprovam que a ETE Contorno se encontra operando com baixa
eficiência quando comparada com as estações estudadas por esses pesquisadores.
Entretanto, a classificação do sistema tendo como base a densidade total
segundo a proposta de De Marco et al. (1991), não apresentou conformidade com a
remoção de DBO Final.
Por outro lado, a baixa relação CPF/CF foi coerente com a razoável eficiência
do processo na remoção de DBO, uma vez que, a maioria dos valores registrados
deram iguais a zero indicando a ausência de um destes grupos no sistema, o que
70
pode ocorrer pelas características seletivas do meio, como sobrecarga orgânica e
baixa oxigenação, que tende a aumentar a densidade populacional de CF e reduzir a
dos CPF, assim este estudo demonstrou uma alternância entre as suas populações
durante todo o período, observada também por Jardim, Braga e Mesquita (1997), entre
ciliados livres (CLN e CPF) com ciliados pedunculados (CF).
Por meio da correlação de Pearson, verificou-se a associação entre cada
grupo da microfauna com os parâmetros físico-químicos, buscando entender quais
aspectos operacionais cada grupo tem melhor condição de revelar pala sua
dominância ou ausência no sistema.
Como a presença dos CPF está associada a boas condições operacionais e
eficiência do sistema na remoção de DBO, esperava-se obter correlações diretas para
este grupo com a percentagem de remoção de DBO e DQO, assim como Bento
(2000), que obteve os coeficientes de 0,59 e 0,44, respectivamente, e associação
inversa com os valores de DBO e DQO efluente. Provavelmente, pelo fato deste grupo
não ter atingido densidades superiores a 1.000org/ml e maior freqüência não se
estabeleceu uma associação esperada entre os CPF e a remoção de DBO.
Obteve-se, no entanto, significativa correlação direta com a DBO e DQO
efluente, 0,49 e 0,59, o que também não está em conformidade com os dados de Lee
et al. (2002) em uma estação piloto e Papadimitriou et al. (2007) em sistema de lodo
ativado com reator seqüencial em batelada (RSB), que encontraram o gênero
Chilodonella sp (CPF) inversamente associado com o DBO efluente (-0,22 e -0,51,
respectivamente), dentre os CPF encontrados na ETE Contorno este foi o gênero com
maior densidade média e freqüência. Entretanto, a associação mais significativa
encontrada para os CPF neste estudo foi com SST efluente (0,59) que se encontra de
acordo com os dados de Bento (2000) (0,34).
Como discutido anteriormente, os CLN foram representados pelos pequenos
ciliados livres, os quais são frequentemente associados à sobrecarga orgânica do
sistema. Contudo, a significante associação deste grupo com a remoção de DBO nas
lagoas (0,42), com a DBO das lagoas aeradas e STF efluente, ambos com coeficiente
de -0,44 podem estar associados a sua função de predador de bactérias livres
revelando a importância deste grupo no equilíbrio da microbiota do lodo nas lagoas
aeradas da ETE Contorno.
No entanto, o coeficiente para este grupo com os STV do efluente final (0,39)
indica que quanto maior a densidade de CLN, maior a concentração de STV no
efluente, pois este grupo tende a ser carreado para fora do sistema por viver livre no
meio líquido.
71
As mesmas associações foram encontradas para a Densidade Total da
Microfauna, principalmente, a correlação direta com a remoção de DBO das lagoas
(0,43) e inversa com a DBO das lagoas (-0,44), indicando a importância da microfauna
na redução de matéria orgânica nesta etapa do tratamento, mas o mesmo não se
constatou com a DBO do efluente final.
Algumas associações diferem dos dados de Bento et al. (2001), que
considerou as concentrações de sólidos em suspensão totais (SST) e a turbidez do
efluente diretamente proporcionais a densidade total da microfauna com coeficientes
de 0,55 e 0,26, respectivamente, pois nesta pesquisa a microfauna não teve
correlação significante com estes dois parâmetros do efluente final, mas encontrou
correlação com os SST e a Turbidez das lagoas aeradas (-0,31 e -0,26).
Os CF, representados por um único gênero, Vorticella sp, foram os únicos que
apresentaram correlação com o oxigênio dissolvido medido nas lagoas aeradas, com
coeficiente de -0,27, portanto inversamente proporcional. A mesma correlação inversa
foi obtida por Lee et al. (2002) para a espécie Opercularia microdiscus (-0,26) e o
gênero Carchesium sp (-0,33), já Madoni (1994) demonstrou correlação direta dos
ciliados sésseis com o OD (0,34), mas inversa para a espécie Vorticella micróstoma (-
0,67) e também para o gênero Opercularia spp (-0,74).
Tiveram ainda associações negativas com CF, os parâmetros, DBO, Ssed,
SST, ST e STV do efluente final; a Temperatura, STV e IVL das lagoas. E correlações
positivas com a vazão e remoção de DBO e Ssed do sistema. Portanto, quanto maior
a densidade dos CF melhor a qualidade do efluente final, uma vez que estes se fixam
nos flocos auxiliando na decantação, e melhoram a eficiência do sistema na remoção
de matéria orgânica. Entretanto, as associações mais significantes foram com a
temperatura das lagoas (-0,42), assim como registrado por Bento (2000) (-0,38) e com
a vazão (0,44).
O Fator de Carga, a Carga Orgânica e a Vazão, foram os parâmetros que
apresentaram melhor significância com as densidades de TECA, com coeficientes de
0,43, 0,54 para os dois primeiros, o que não era esperado, pois este grupo é um
indicador da baixa carga segundo Madoni (1994). Por outro lado, a correlação inversa
com a vazão com coeficiente de -0,45 pressupõe que, quanto maior a entrada de
esgoto no sistema, menor a densidade de TECA.
A associação inversa de TECA com o IVL (-0,33) e direta com a remoção de
DQO do sistema (0,28), estão de acordo com Jardim et al. (1997) (-0,32) e Zhou et al.
(2006) (-0,38) para o IVL e com Bento et al. (2001) (0,52) para o segundo parâmetro.
Os valores de Turbidez do efluente final apresentaram significante correlação
direta com PFLAG (0,46), o que está em conformidade com os hábitos deste grupo
72
nos sistemas de lodo ativado, que tendem a permanecer em suspensão no meio,
portanto, quanto maior a densidade destes, maior a turbidez do efluente. Bento (2000)
e Lee et al. (2002), encontraram correlação direta deste grupo com SST efluente (0,42
e 0,21, respectivamente), que pode ser associado a um aumento de turbidez, uma vez
que os sólidos suspensos são os principais constituintes deste parâmetro.
Com relação aos índices calculados a partir da caracterização da microfauna, o
coeficiente mais significativo para o IBL foi obtido de uma correlação inversa com o
Fator de Carga (-0,40), indicando que, quanto maior carga orgânica de entrada no
sistema, menor a diversidade de protozoários e menor a eficiência do processo,
enquanto que, a razão CPF/CF demonstrou associação direta com a vazão do sistema
(0,41), com a remoção de Ssed (0,26) e de DBO final (0,25), e inversa com o valor de
DBO efluente (-0,28). Estes três últimos coeficientes estão em conformidade com a
proposta de Bedgoni et al. (1991), quanto maior a relação CPF/CF, melhor a eficiência
do processo.
Estes métodos de classificação do sistema por meio do IBL e da relação
CPF/CF demonstram coerência na sua aplicação como indicadores de eficiência do
processo de lodos ativados, porém, na literatura, não foram encontradas correlações
estatísticas entre parâmetros físico–químicos e operacionais com estes modelos.
A densidade total da microfauna, que apresentou correlação inversa com a
Carga Orgânica (-0,29) representando uma redução na densidade de organismos em
função da sobrecarga do sistema, isso explica a alternância na densidade da
microfauna em valores superiores e inferires a 1.000org/ml. Em amostras cujos
valores de carga orgânica deram demasiadamente altos, observou-se uma redução na
densidade total da microfauna, portanto, este método de classificação do sistema
segundo De Marco et al. (1991), também se mostrou coerente como parâmetro de
avaliação na ETE Contorno.
Em muitos estudos já foram demonstrados que elevadas cargas no sistema
tendem a reduzir a densidade populacional de CPF e elevar a densidade de CLN,
geralmente associado à baixa oxigenação no meio.
Assim, observou-se que a entrada de substrato na ETE Contorno é muito
superior a concentração de organismos no sistema, revelado pelo fator de carga
demasiadamente alto durante todo o período da pesquisa (média de
2,44kgDBO
5
/kgSS LAxdia), e dentre os protozoários identificados neste sistema o
único grupo que apresentou densidade populacional superior a 1.000org/ml foram os
pequenos ciliados livres (CLN) em quanto as densidades dos CPF e TECA foram
sempre inferiores a este valor.
73
Embora neste estudo, a análise estatística tenha demonstrado associação
inversa dos CLN com o fator de carga, e os CPF não tenham apresentado correlação
significante com este parâmetro, enquanto as TECA apresentaram correlação direta, o
que não era esperado, pode-se entender a dinâmica populacional destes grupos da
seguinte forma, o valor mínimo (4.885,5kgDBO
5
/dia) obtido para a Carga Orgânica é
maior do que o valor padrão operacional estabelecido para a ETE Contorno
(4.596,5kgDBO
5
/dia) assim como o Fator de Carga que apresentou o menor valor
(0,7
kgDBO
5
/kgSSxdia) superior a faixa recomendado pela literatura (0,2 a
0,6kgDBO
5
/kgSSxdia), o que justifica a baixa densidade dos CPF e TECA e a
dominância dos pequenos ciliados livres (CLN), estando, portanto, em conformidade
com as associações verificadas por Curds e Cockburn (1970 apud ABREU, 2004), ao
comparar a relação alimento/microrganismo com estes grupos. Além deste aspecto, a
oxigenação do sistema se manteve baixa durante todo o período, assim como a
diversidade de gêneros.
Para alguns parâmetros físico-químicos realizados nesta pesquisa não ficou
claro sua correlação com a microfauna do sistema ou que tipo de interferência
provocam no desenvolvimento das densidades populacionais. Entretanto, dentre os
grupos demonstrados neste estudo ficou evidente que:
• A dominância dos CLN é um indicador de sobrecarga no sistema, além de
bons indicadores de remoção de DBO das lagoas aeradas no processo de
tratamento.
• Os CF se revelaram bons indicadores de baixa oxigenação, além de auxiliar na
remoção de sólidos sedimentáveis.
• Já os PFLG são indicadores de aumento na turbidez do efluente final. Outro
fator importante revelado foi à razão DQO/DBO elevada no dia 5 de junho,
indicando a entrada de compostos em estágio muito avançado de
decomposição, ou carga elevada de matéria orgânica não biodegradável,
coincidido com a maior densidade de Pequenos Flagelados (100org/ml), cuja
presença em sistema de lodo ativado geralmente é caracterizada pela entrada
de sustâncias em fermentação. Isso se deve a constantes despejos de esgoto
proveniente de limpa fossas na ETE Contorno.
• Os CPF e TECA não apresentaram as associações esperadas nem
conformidade com a literatura para o fator de carga, no entanto pode-se inferir
que as baixas densidades populacionais durante todo o período de estudo
estejam de acordo com a ineficiente oxigenação do sistema e sobrecarga de
matéria orgânica.
74
Quanto à baixa diversidade de gêneros revelados pelo cálculo do IBL, a baixa
densidade total de protozoários e a relação CPF/CF com média inferior a 0,5 estão em
plena conformidade com as características físico-químicas e operacionais
apresentadas pela ETE Contorno.
A aplicabilidade da avaliação da microfauna no monitoramento da ETE
Contorno, por meio da análise qualitativa e quantitativa, demonstrou-se eficaz para
diagnosticar as condições de funcionamento deste sistema.
O resultado da caracterização da microfauna na avaliação da ETE Contorno foi
obtido no máximo em três horas após a coleta das amostras e foi reduzindo com o
ganho de experiência de observação, assim sua utilização indicou vantagens sobre os
parâmetros físico-químicos, por que possibilita no mesmo dia de coleta entender as
condições operacionais da mesma como sobrecarga, taxa de oxigenação e
capacidade de sedimentação por meio da observação da estrutura dos flocos, bem
como previsão da eficiência final.
Portanto, a avaliação em paralelo de uma ETE por meio da microfauna permite
a adoção de medidas corretivas mais rapidamente (ou seja, em tempo próximo ao real
de funcionamento do sistema) no processo de tratamento como aumento da
oxigenação, maior retorno de esgoto já tratado etc., não possível com a avaliação
baseada somente nos parâmetros físico-químicos usualmente aplicados.
75
8 CONCLUSÃO
A ETE Contorno está operando com carga orgânica acima da sua capacidade, apesar
da vazão se encontrar na faixa prevista utilizada para o dimensionamento da ETE
Contorno.
A recirculação do lodo do decantar secundário para as lagoas aeradas, no período da
pesquisa, se encontrava fora do padrão recomendado. Segundo informação da
operação da ETE era devido à falta de local para disposição do lodo excedente,
naquele período.
No caso da ETE Contorno (com tempo de detenção de 3,58 dias) não é possível
qualquer interferência no processo em tempo adequado (próximo do real) visto que os
resultados do monitoramento físico-químico só são conseguidos com prazo da ordem
de cinco ou mais dias. A análise de DBO
5
é o fator limitante na avaliação da eficiência
de uma ETE e a DQO não permite avaliar o processo biológico, conforme se verifica
neste trabalho.
A ETE Contorno apresentou durante todo estudo ótima eficiência na remoção de
sólidos sedimentáveis, razoável eficiência na remoção de DBO (78,2% em média) e
regular capacidade em remover sólidos totais e sólidos em suspensão.
As populações de protozoários mostraram-se sensíveis aos problemas operacionais
na ETE Contorno, como sobrecarga no sistema, baixa oxigenação e a recirculação
completa do lodo fora do padrão operacional. Por isso encontrou-se uma baixa
diversidade de gêneros, tendo como grupo dominante os pequenos ciliados livres,
estando, portanto, em conformidade com estas condições operacionais, sendo a carga
orgânica de entrada e o fator de carga acima dos valores operacionais preponderantes
na redução da diversidade da microfauna e na densidade populacional desta.
A observação da estrutura dos flocos foi importante na avaliação da sedimentabilidade
do lodo, entretanto torna-se necessário inserir nesta análise o comprimento dos
filamentos e o diâmetro dos flocos.
76
As correlações estatísticas entre a microfauna e os parâmetros operacionais
demonstram as interações dos protozoários no tratamento biológico do esgoto na ETE
Contorno e sua importância como biomonitores neste sistema.
A observação conjunta da microfauna por meio do IBL, da Densidade Total da
microfauna e da Relação CPF/CF apresentou conformidade com os parâmetros físico-
químicos e operacionais, assim como a análise por grupos de protozoários
específicos, mostrando-se bons indicadores das condições operacionais da ETE
Contorno.
A identificação da microfauna demonstrou ser um importante parâmetro no controle
operacional da ETE Contorno, que poderiam futuramente integrar as análises
rotineiras da EMBASA para contribuir no monitoramento diário e evitar perdas na
eficiência operacional do sistema, facilitando na operação tomar medidas preventivas
e/ou corretivas como o controle das taxas de aeração e de recirculação do lodo, bem
como ampliar o campo de pesquisa e atuação dos biólogos nas empresas de água e
esgoto como a EMBASA.
Com a aplicação da caracterização da microfauna e dos modelos pré-estabelecidos na
avaliação da ETE Contorno, constatou-se que, com experiência para uma identificação
segura dos protozoários, e com equipamento adequado para a realização deste
estudo, sua utilização apresenta vantagens sobre os parâmetros físico-químicos
comumente aplicados no monitoramento deste sistema, porque possibilita uma
avaliação com resultados mais rápidos e que por si só englobaria um conjunto de
características operacionais, para as quais, são habitualmente necessários a
realização de uma série de análises físico-químicas mais onerosas e com tempo de
resposta que já não condiz com o seu funcionamento, perdendo-se a oportunidade de
aplicar medidas corretivas ou preventivas no sistema.
Algumas recomendações são indicadas, como:
Padronizar a análise microscópica do lodo para sua utilização como parâmetro de
rotina na avaliação e monitoramento de ETE.
Estudar a influência da recirculação do lodo na colonização da microfauna.
77
Estudar o efeito das descargas dos esgotos dos postos de combustíveis e de lavagem
de carros e tanques sobre a microfauna, bem como o efeito das descargas de limpa
fossas na ETE.
Reavaliar o tempo de detenção hidráulico do esgoto na ETE Contorno, para permitir a
colonização de uma microfauna típica de sistemas em operação a plena carga.
78
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84
APÊNDICE A:
Tabelas completas com os resultados dos
parâmetros físico- químicos.
85
TABELA 18: Valores absolutos de DBO
5
(mg/L) do Esgoto bruto (EB), Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F) e % de remoção entre EB e Ef. LA e EB e Ef. F.
Data da Amostra
EB
L1
L2
Média entre Lagoas
% Remoção Ef. LA
Ef. F
% Remoção Ef. F
10/abr
800
600
500
550
31,3
200
75,0
17/abr 600 250 500 375 37,5 120 80,0
24/abr
360
200
140
170
52,8
100
72,2
2/mai
360
180
90
135
62,5
90
75,0
8/mai
520
250
280
265
49,0
260
50,0
14/mai 500 260 110 185 63,0 370 26,0
22/mai
440
140
140
140
68,2
120
72,7
29/mai
440
140
100
120
72,7
110
75,0
5/jun
480
280
240
260
45,8
80
83,3
12/jun 460 280 220 250 45,7 60 87,0
20/jun
440
230
230
230
47,7
55
87,5
28/jun
420
500
130
315
25,0
50
88,1
3/jul
580
310
150
230
60,3
50
91,4
10/jul 380 160 140 150 60,5 70 81,6
17/jul
480
330
190
260
45,8
75
84,4
31/jul
340
160
90
125
63,2
70
79,4
7/ago
500
210
100
155
69,0
100
80,0
14/ago 500 130 260 195 61,0 65 87,0
21/ago
560
310
320
315
43,8
125
77,7
28/ago
600
210
440
325
45,8
190
68,3
4/set
540
250
330
290
46,3
85
84,3
11/set 400 100 190 145 63,8 55 86,25
18/set
540
230
800
515
4,6
75
86,1
25/set
720
200
260
230
68,1
70
90,3
2/out
540
220
780
500
7,4
75
86,1
Média
500,0
245,2
269,2
257,2
49,6
108,8
78,2
Desv. Pad.
108,5
110,3
197,1
121,8
17,9
74,5
14,0
Coef. Varr
0,2
0,4
0,7
0,5
0,4
0,7
0,2
VAL. Máx
800,0 600,0 800,0 550,0 72,7 370,0 91,4
VAL. Mín
340,0 100,0 90,0 120,0 4,6 50,0 26,0
86
TABELA 19: Valores absolutos de DQO (mg/L) do Esgoto bruto (EB), Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F) e % de remoção entre EB e Ef. F.
Data da Amostra
EB
L1
L2
Média entre Lagoas
Ef. F
% Remoção EB/Ef. F
10/abr
3400
3200
3000
3100
2600
23,5
17/abr 2800 4200 4000 4100 800 71,4
24/abr
2600
3400
2500
2950
700
73,1
2/mai
2200
4200
1400
2800
1300
40,9
8/mai
3000
3200
5200
4200
2700
10,0
14/mai 3200 1600 3200 2400 3200 0,0
22/mai
2800
1200
1400
1300
1300
53,6
29/mai
1200
800
1200
1000
500
58,3
5/jun
4200
10500
9000
9750
1900
54,8
12/jun 1000 1500 2057 1778,5 900 10,0
20/jun
1000
3000
2800
2900
600
40,0
28/jun
771
6571
3000
4785,5
528
31,5
3/jul
1628
10500
4071
7285,5
1385
14,9
10/jul 2628 4071 5142 4606,5 1100 58,1
17/jul
1342
4785
4771
4778
407
69,7
31/jul
1771
1485
2771
2128
800
54,8
7/ago
2200
2342
2057
2199,5
764
65,3
14/ago 2485 4771 3914 4342,5 264 89,4
21/ago
1771
3771
3485
3628
585
67,0
28/ago
1771
2628
5200
3914
671
62,1
4/set
1914
2285
8000
5142,5
300
84,3
11/set 1200 3200 1342 2271 371 69,1
18/set
1057
2057
8714
5385,5
264
75,0
25/set
1628
1342
1200
1271
514
68,4
2/out
1600
14400
19200
16800
680
57,5
Média
2046,64
4040,32
4344,96
4192,6
1005,32
52,1
Desv. Pad.
872,0
3283,1
3807,9
3275,1
797,0
24,5
Coef. Varr
0,4
0,8
0,9
0,8
0,8
0,5
VAL. Máx
4200,0 14400,0 19200,0 16800,0 3200,0 89,4
VAL. Mín
771,0 800,0 1200,0 1000,0 264,0 0,0
87
TABELA 20: Valores absolutos de Sólidos Sedimentáveis (ml/L) do Esgoto bruto (EB), Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F) e % de remoção entre EB e Ef. F.
Data da Amostra
EB (ml/L)
L1
L2
Média entre Lagoas
Ef. F
% Remoção EB/Ef. F
10/abr
7
15
15
15
0,1
98,6
17/abr 8 43 70 56,5 0 100,0
24/abr
2
14
3
8,5
0
100,0
2/mai
4
9,5
2
5,75
0,3
92,5
8/mai
8
20
54
37
0,6
92,5
14/mai 6,5 40 0,2 20,1 0,7 89,2
22/mai
6
5,5
5
5,25
0,4
93,3
29/mai
5,5
2,5
1,5
2
0
100,0
5/jun
5,5
56
90
73
0
100,0
12/jun 5,5 42 46 44 0 100,0
20/jun
0,5
175
150
162,5
0
100,0
28/jun
4
190
14
102
0
100,0
3/jul
9
68
11
39,5
0
100,0
10/jul 2,5 35 11 23 0 100,0
17/jul
6
50
20
35
0
100,0
31/jul
2
7,5
0,5
4
0
100,0
7/ago
6,5
24
0,3
12,15
0
100,0
14/ago 6 100 62 81 0 100,0
21/ago
6
43
37
40
0,1
98,3
28/ago
8
12
110
61
0,5
93,8
4/set
6
26
58
42
0
100,0
11/set 4 0 8 4 0 100,0
18/set
7,5
42
250
146
0
100,0
25/set
7
0
0
0
0
100,0
2/out
10
150
200
175
0
100,0
Média
5,7
46,8
48,7
47,8
0,1
98,3
Desv. Pad.
2,3
52,9
66,3
50,6
0,2
3,2
Coef. Varr
0,4
1,1
1,4
1,06
2,0
0,033
VAL. Máx
10,0 190,0 250,0 175,0 0,7 100,0
VAL. Mín
0,5 0,0 0,0 0,0 0,0 89,2
88
TABELA 21: Valores absolutos de Sólidos Totais (mg/L) do Esgoto bruto (EB), Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F).
Data da Amostra
EB
L1
L2
Média entre Lagoas
Ef. F
10/abr
1102
1432
1166
1299
1220
17/abr 11442 14324 31998 23161 9812
24/abr
7606
10318
1020
5669
696
2/mai
26168
24324
22770
23547
19882
8/mai
13082
1338
4488
2913
820
14/mai 2938 1766 688 1227 780
22/mai
1370
904
1362
1133
580
29/mai
8002
2132
1102
1617
7020
5/jun
1012
1962
3368
2665
630
12/jun 1094 4098 1926 3012 978
20/jun
1482
8816
4592
6704
1986
28/jun
1218
9342
1236
5289
776
3/jul
1606
2410
1430
1920
1268
10/jul 7670 2252 3496 2874 666
17/jul
1640
2778
1158
1968
598
31/jul
878
1026
4466
2746
576
7/ago
1064
1480
774
1127
730
14/ago 7086 2790 5312 4051 668
21/ago
1002
1998
1820
1909
660
28/ago
1182
956
14628
7792
6018
4/set
6562
1262
9854
5558
4976
11/set 984 1058 1240 1149 770
18/set
1150
2458
7970
5214
610
25/set
976
634
702
668
636
2/out
948
4038
4372
4205
580
Média
4370,6
4235,8
5317,5
4776,7
2557,4
Desv. Pad.
5825,9
5449,3
7535,0
5916,8
4347,7
Coef. Varr
1,3
1,3
1,4
1,2
1,7
VAL. Máx
26168,0 24324,0 31998,0 23547,0 19882,0
VAL. Mín
878,0 634,0 688,0 668,0 576,0
89
TABELA 22: Valores absolutos de Sólidos Totais Fixos (mg/L) do Esgoto bruto (EB), Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F).
Data da Amostra
EB
L1
L2
Média entre Lagoas
Ef. F
10/abr
432
568
652
610
218
17/abr 242 558 884 721 256
24/abr
44
72
6
39
6
2/mai
8
350
84
217
126
8/mai
114
178
770
474
110
14/mai 24 498 302 400 474
22/mai
256
32
92
62
210
29/mai
192
470
488
479
88
5/jun
128
672
992
832
462
12/jun 250 496 518 507 136
20/jun
220
1268
1654
1461
102
28/jun
150
2790
626
1708
256
3/jul
54
680
220
450
296
10/jul 210 128 768 448 376
17/jul
278
692
408
550
402
31/jul
246
174
160
167
230
7/ago
266
282
320
301
176
14/ago 306 42 250 146 58
21/ago
30
472
368
420
14
28/ago
272
562
726
644
80
4/set
28
380
328
354
298
11/set 192 22 376 199 206
18/set
170
556
2386
1471
456
25/set
496
476
488
482
474
2/out
428
1342
1526
1434
412
Média
201,44
550,4
615,7
583,0
236,9
Desv. Pad.
132,0
572,6
548,3
461,7
150,1
Coef. Varr
0,7
1,0
0,9
0,8
0,6
VAL. Máx
496,0 2790,0 2386,0 1708,0 474,0
VAL. Mín
8,0 22,0 6,0 39,0 6,0
90
TABELA 23: Valores absolutos de Sólidos Totais Voláteis (mg/L) do Esgoto bruto (EB), Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F) e % de remoção entre EB e Ef. F.
Data da Amostra
EB
L1
L2
Média entre Lagoas
Ef. F
10/abr
670
864
514
689
1002
17/abr 11200 13766 31114 22440 9556
24/abr
7562
10246
1014
5630
690
2/mai
26160
23974
22686
23330
19756
8/mai
12968
1160
3718
2439
710
14/mai 2914 1268 386 827 306
22/mai
1114
872
1270
1071
370
29/mai
7810
1662
614
1138
6932
5/jun
884
1290
2376
1833
168
12/jun 844 3602 1408 2505 842
20/jun
1262
7548
2938
5243
1884
28/jun
1068
6552
610
3581
520
3/jul
1552
1730
1210
1470
972
10/jul 7460 2124 2728 2426 290
17/jul
1362
2086
750
1418
196
31/jul
632
852
4306
2579
346
7/ago
798
1198
454
826
554
14/ago 6780 2748 5062 3905 610
21/ago
972
1526
1452
1489
646
28/ago
910
394
13902
7148
5938
4/set
6534
882
9526
5204
4678
11/set 792 1036 864 950 564
18/set
980
1902
5584
3743
154
25/set
480
158
214
186
162
2/out
520
2696
2846
2771
168
Média
4169,1
3685,4
4701,8
4193,6
2320,6
Desv. Pad.
5878,9
5355,1
7483,2
5898,5
4385,8
Coef. Varr
1,4
1,5
1,6
1,4
1,9
VAL. Máx
26160,0 23974,0 31114,0 23330,0 19756,0
VAL. Mín
480,0 158,0 214,0 186,0 154,0
91
TABELA 24: Valores absolutos de Sólidos em Suspensão Totais (mg/L) do Esgoto bruto (EB), Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F) e % de remoção entre EB e Ef. F.
Data da Amostra
EB
L1
L2
Média entre Lagoas
Ef. F
% Remoção EB/Ef. F
10/abr
426
847
590
718,5
70
83,6
17/abr 394 1864 3011 2437,5 41 89,6
24/abr
257
645
330
487,5
65
74,7
2/mai
266
606
243
424,5
69
74,1
8/mai
504
820
2211
1515,5
161
68,1
14/mai 304 1413 131 772 171 43,8
22/mai
402
389
302
345,5
73
81,8
29/mai
348
304
169
236,5
38
89,1
5/jun
360
2005
3617
2811
60
83,3
12/jun 317 1905 1610 1757,5 49 84,5
20/jun
404
5713
4764
5238,5
33
91,8
28/jun
335
6526
680
3603
22
93,4
3/jul
555
1988
573
1280,5
2
99,6
10/jul 235 1661 469 1065 40 83,0
17/jul
300
2264
898
1581
32
89,3
31/jul
151
448
4306
2377
15
90,1
7/ago
368
915
157
536
31
91,6
14/ago 290 2410 1216 1813 24 91,7
21/ago
290
1502
1549
1525,5
8
97,2
28/ago
387
534
4636
2585
75
80,6
4/set
384
1295
2986
2140,5
22
94,3
11/set 419 126 642 384 2 99,5
18/set
401
1542
6501
4021,5
29
92,8
25/set
377
103
115
109
48
87,3
2/out
258
4133
4400
4266,5
48
81,4
Média
349,3
1678,3
1844,2
1761,3
49,1
85,4
Desv. Pad.
86,7
1616,7
1878,2
1390,9
41,2
11,7
Coef. Varr
0,2
1,0
1,0
0,8
0,8
0,1
VAL. Máx
555,0 6526,0 6501,0 5238,5 171,0 99,6
VAL. Mín
151,0 103,0 115,0 109,0 2,0 43,8
92
TABELA 25: Valores absolutos de Turbidez (uT) do Esgoto bruto (EB), Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F).
Data da Amostra
EB
L1
L2
Média entre Lagoas
Ef. F
10/abr
67
56
50
53
37
17/abr 51 20 28 24 33
24/abr
65
27
56
41,5
32
2/mai
62
28
48
38
36
8/mai
45
15
5
10
35
14/mai 70 45 48 46,5 28
22/mai
62
45
55
50
26
29/mai
60
40
55
47,5
25
5/jun
65
51
56
53,5
45
12/jun 65 184 200 192 40
20/jun
65
128
180
154
25
28/jun
62
44
30
37
22
3/jul
68
51
57
54
23
10/jul 72 184 40 112 32
17/jul
72
160
220
190
32
31/jul
76
65
45
55
30
7/ago
55
184
55
119,5
20
14/ago 70 140 208 174 32
21/ago
7,3
160
140
150
30
28/ago
60
40
450
245
15
4/set
60
180
120
150
23
11/set 60 42 44 43 22
18/set
45
180
350
265
24
25/set
55
38
55
46,5
28
2/out
55
400
300
350
25
Média
59,8
100,3
115,8
108,0
28,8
Desv. Pad.
13,5
88,8
114,3
88,4
6,8
Coef. Varr
0,2
0,9
1,0
0,8
0,2
VAL. Máx
76,0 400,0 450,0 350,0 45,0
VAL. Mín
7,3 15,0 5,0 10,0 15,0
93
TABELA 26: Valores absolutos de pH do Esgoto bruto (EB), Efluente Lagoas aeradas (L1 e L2) e Efluente Final (Ef. F).
Data da Amostra
EB
L 1
L 2
Média Lagoas
Ef. F
10/abr
7,1
6,9
6,9
6,9
7,1
17/abr 7,3 7 6,9 6,95 7,2
24/abr
7,3
6,5
6,9
6,7
7,1
2/mai
7,2
6,8
6,8
6,8
7
8/mai
7,2
7
6,9
6,95
7,2
14/mai 7,2 6,7 6,8 6,75 6,8
22/mai
7,6
7,1
7,1
7,1
7,5
29/mai
7,2
6,9
6,9
6,9
7,1
5/jun
7,2
6,9
6,9
6,9
7
12/jun 7,2 6,9 6,8 6,85 6,8
20/jun
7,2
6,8
6,9
6,85
7,1
28/jun
7,1
6,8
6,9
6,85
7,1
3/jul
7,3
7
7,1
7,05
7,3
10/jul 7,6 6,9 6,9 6,9 7,1
17/jul
7,5
6,8
6,8
6,8
7,1
31/jul
7,4
6,9
7
6,95
6,9
7/ago
6,9
6,8
6,9
6,85
7
14/ago 7,5 6,9 6,9 6,9 7,1
21/ago
7,3
6,9
7
6,95
7,1
28/ago
7
7
6,8
6,9
7,2
4/set
7,3
6,9
6,9
6,9
7,1
11/set 7,2 6,9 6,8 6,85 7
18/set
7
6,9
6,6
6,75
7,2
25/set
7,2
6,9
6,7
6,8
7,1
2/out
7
6,7
6,7
6,7
7
Média
7,2
6,9
6,9
6,9
7,1
Desv. Pad.
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
Coef. Varr
0,02
0,02
0,02
0,01
0,02
VAL. Máx
7,6 7,1 7,1 7,1 7,5
VAL. Mín
6,9 6,5 6,6 6,7 6,8
94
TABELA 27: Valores absolutos de Temperatura (ºC) medida no Esgoto bruto (EB), nas Lagoas aeradas (L1 e L2) , no Efluente Final (Ef. F) e Temperaturas Ambiente*
Data da Amostra
EB
L 1
L 2
Média
Lagoas
Ef. F
AR
Bulbo úmido
Extrema
12h
18h
24h
12h
18h
24h
Tx
Tn
17/abr 30 30.8 30.8 30.8 28 25,3 30,3 23,4 24,3 27,4 22,7 29,9 20,0
24/abr
29
29.3
29.3
29.3
29
23,7
26,6
23,2
23,0
24,7
22,8
29,5
21,6
2/mai
28
29.2
29.3
29.25
27
24,7
26,4
22,8
23,6
24,9
22,4
30,0
21,2
8/mai
29
28.9
29.4
29.15
27
23,4
26,9
24,4
23,2
25,0
23,7
30,6
18,6
14/mai 28 28.5 29.1 28.8 27 24,6 28,2 22,9 23,0 24,3 22,5 27,6 19,6
22/mai
27
28.5
28.5
28.5
25
23,5
27,2
20,5
22,5
24,6
20,4
28,2
16,7
29/mai
27
28.3
28.3
28.3
26
24,8
29,5
23,0
23,7
26,0
22,6
28,4
18,6
5/jun
27
28.1
28.2
28.15
25
23,2
23,2
22,0
22,8
23,0
21,8
30,2
19,4
12/jun 27 27.5 27.3 27.4 25 23,5 26,8 22,6 22,8 24,9 22,5 26,2 18,9
20/jun
26
27.3
27.8
27.55
25
23,0
22,4
20,7
22,3
22,2
20,6
27,1
19,8
28/jun
26
27
26.9
26.95
25
21,0
24,6
20,1
20,4
21,8
18,9
27,1
19,0
3/jul
25
27.1
27.5
27.3
25
22,9
26,4
20,8
21,6
23,3
20,1
27,9
19,4
10/jul 25 26.1 26.1 26.1 23 22,8 23,4 20,6 21,4 21,3 20,1 24,2 15,6
17/jul
26
27.1
27.7
27.4
25
23,2
27,7
21,5
22,4
24,7
21,0
28,0
18,2
31/jul
25
24.8
25
24.9
23
18,8
23,2
19,0
19,0
21,0
18,8
20,8
15,5
7/ago
26
26
27.1
26.55
24
23,0
25,9
20,0
22,3
23,8
19,6
26,9
16,3
14/ago 26 27 26.4 26.7 24 21,5 25,8 20,5 21,0 22,2 19,9 26,5 18,5
21/ago
26
26.7
26.6
26.65
23
23,1
27,6
19,3
22,3
24,9
19,3
26,3
14,3
28/ago
27
27.5
27.5
27.5
30
23,8
27,4
20,5
23,1
25,7
20,1
29,8
17,8
4/set
26
26.9
26.9
26.9
23
23,9
24,7
20,2
21,8
23,1
19,8
27,8
17,6
11/set 25 26 26.6 26.3 24 22,1 23,6 20,5 21,5 21,3 20,3 25,4 18,8
18/set
26
27.8
27.8
27.8
25
25,2
27,8
20,2
23,2
25,1
19,9
29,8
18,0
25/set
27
27.4
27.2
27.3
25
24,5
28,4
20,6
23,4
25,4
19,9
30,6
17,4
2/out
27
28.6
28.7
28.65
25
24,2
26,5
22,1
22,1
25,5
21,7
29,7
17,8
Média
26.7
27.6
27.8
27.7
25.3
23,3
26,3
21,3
22,4
24,0
20,9
27,9
18,3
Desv. Pad.
1.3
1.3
1.3
1.3
1.9
1,4
2,1
1,4
1,2
1,7
1,4
2,3
1,7
Coef. Varr
0.0
0.0
0.0
0.0
0.1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
VAL. Máx
30.0 30.8 30.8 30.8 30.0 25,3 30,3 24,4 24,3 27,4 23,7 30,6 21,6
VAL. Mín
25.0 24.8 25.0 24.9 23.0 18,8 22,4 19,0 19,0 21,0 18,8 20,8 14,3
OBS: no dia 10 de abril, primeira coleta, a temperatura não foi medida, por que o termômetro apresentou defeito no momento da medição; *Obtidas na Estação Climatológica da UEFS.
95
TABELA 28: Valores de Vazão da ETE, Índice Volumétrico do Lodo (IVL) das Lagoas aeradas (L1 e L2) e Fator de Carga.
Data da Amostra
Vazão (L/s)
IVL (mL/g)
Fator de Carga (KgDBO/KgSSxdia)
Carga Orgânica (KgDBO/dia)
10/abr
150,92
22,50
1,19
10431,59
17/abr
157,07
22,71
2,73
8142,51
24/abr
177,04
22,17
0,92
5506,65
2/mai 157,07 21,65 0,94 4885,51
8/mai
163,32
21,99
3,95
7337,64
14/mai
150,92
21,11
0,69
6519,74
22/mai
147,05
20,66
1,32
5590,25
29/mai 169,62 20,46 2,23 6448,27
5/jun
169,62
21,10
2,04
7034,48
12/jun
169,62
21,12
3,13
6741,38
20/jun
169,62
21,48
1,00
6448,27
28/jun 169,62 21,10 1,39 6155,17
3/jul
132,94
20,72
4,25
6661,89
10/jul
182,52
20,30
4,59
5992,50
17/jul
169,62
20,35
3,63
7034,48
31/jul 195,71 19,50 1,97 5749,18
7/ago
177,04
18,93
1,16
7648,13
14/ago
144,8
19,89
2,82
6255,36
21/ago
157,07
19,21
4,07
7599,67
28/ago 169,62 19,02 2,78 8793,10
4/set
163,32
18,90
2,91
7619,86
11/set
177,04
18,61
1,30
6118,50
18/set
150,92
20,09
1,43
7041,32
25/set 150,92 19,04 7,03 9388,43
2/out
157,07
20,79
1,40
7328,26
Média
163,2
20,5
2,44
6978,89
Desv. Pad.
13,8
1,2
1,52
1253,56
Coef. Varr
0,1
0,1
0,62
0,18
VAL. Máx
195,71 22,71 7,03 10431,59
VAL. Mín
132,94
18,61
0,69
4885,51
96
APÊNDICE B: Condições climáticas dos dias de coleta e outras observações
Ano: 2007 Horário das coletas: das 8:00 às 9:00
TABELA 29: Cronograma semanal de coleta das amostras com observações sobre o Tempo e características do esgoto em tratamento.
Data da Coleta
Observações
10/abr
Dia nublado, mas sem chuva nos dias anteriores e no momento da coleta.
17/abr
Dia claro, sem chuva no dia anterior e no momento da coleta, choveu bastante 48 h antes; descarga de esgoto de
limpa fossas, alguns minutos antes da coleta.
24/abr
Chuva no dia anterior, dia chuvoso, esgoto aparentemente mais diluído.
2/mai
Sem chuva no momento da coleta, mas com chuvisco momentos antes da coleta.
8/mai
Dia claro, sem chuva no dia anterior e no momento da coleta.
14/mai
Dia nublado, mas sem chuva no dia anterior e no momento da coleta.
22/mai
Dia nublado, mas sem chuva no dia anterior e no momento da coleta.
29/mai
Dia claro, sem chuva no dia anterior e no momento da coleta.
5/jun
Dia nublado, mas sem chuva no momento da coleta.
12/jun
Muita chuva nos dias anteriores, dia chuvoso, mas sem chuva no momento da coleta, esgoto aparentemente mais
diluído.
20/jun
Dia claro, sem chuva no dia anterior e no momento da coleta.
28/jun
Chuva nos dias anteriores, dia nublado, mas sem chuva no momento da coleta.
3/jul
Chuva no dia anterior e momentos antes da coleta.
10/jul
Dia claro, sem chuva, mas com chuva nos dias anteriores.
17/jul
Dia Nublado, sem chuva no momento da coleta; muito sedimento na superfície das lagoas aeradas.
31/jul
Chuva nos dias anteriores, dia chuvoso, mas sem chuva no momento da coleta, esgoto aparentemente mais
diluído.
7/ago
Dia claro, sem chuva.
14/ago
Dia claro, sem chuva, mas com chuva nos dias anteriores.
21/ago
Dia claro, sem chuva; muito sedimento na superfície das lagoas aeradas.
97
28/ago
Dia Nublado, sem chuva no momento da coleta; muito sedimento na superfície das lagoas aeradas.
4/set
Dia Nublado, sem chuva no momento da coleta; muito sedimento na superfície das lagoas aeradas.
11/set
Dia Nublado e chuvoso, com chuva nos dias anteriores.
18/set
Dia claro, sem chuva; muito sedimento na superfície das lagoas aeradas.
25/set
Dia Nublado; os aeradores estavam desligados desde as 18:00 horas do dia anterior; o operador da estação
informou que houve limpeza dos sedimentos do fundo das lagoas aeradas, o efluente de saída das lagoas estava
bem mais diluído.
2/out
Dia claro, sem chuva; sedimentos na superfície das lagoas aeradas.
OBS: as coletas e respectivas analises foram realizadas todas as terças-feiras no período matutino, com exceção do dia 02 de maio que foi
uma quarta-feira;
Na lagoa aerada 01 funcionavam 06 aeradores e na lagoa 02, 08 aeradores, no entanto a oxigenação em ambas era muito baixa e os valores
muito próximos.
98
TABELA 30: Umidade do ar e precipitação média nos dias de coleta e das 24 e 48 horas anteriores.
Data da
Coleta
Umid
Relativa %
Prec.
mm
Prec. mm 24h
anteriores
Prec. mm 48h
anteriores
10/abr
85
0
0
0
17/abr
92
0
0,1
11,3
24/abr
94
3,2
0
0
2/mai
91
2,4
0
0,7
8/mai
98
0
0,3
0,2
14/mai
88
0
0
3,1
22/mai
92
0
0,4
2,4
29/mai
91
0
3,1
17,3
5/jun
97
0,1
0
0
12/jun
94
1
4,6
6,3
20/jun
94
0
0,8
0
28/jun
95
1,1
1,7
1,4
3/jul
89
3,3
0
0
10/jul
89
6,1
2,7
1
17/jul
93
0
0
0
31/jul
98
7,1
24,3
0,8
7/ago
94
0
0
0
14/ago
96
2,3
2,2
6,7
21/ago
93
0
0,6
1
28/ago
94
0
0
0
4/set
83
0
0
0
11/set
95
2,2
7,4
1
18/set
84
0
0
0
25/set
91
0
0
0
2/out
87
0,6
0
0
Fonte: Estação Climatológica da UEFS.
OBS: Embora estejam registrados valores de precipitação nos dias de coleta, apenas uma coleta foi realizada com chuva no momento, a do
dia 24 de abril.
99
APÊNDICE C: Microrganismos identificados nas amostras em sucessão.
FIGURA 26: Aspidisca sp. rastejando o floco em aumento de 400 X.
FIGURA 27: Paramecium sp. (CLN) em aumento de 400 X, nadando no meio líquido.
FIGURA 28: Podophrya sp. (CF- Carnívoro) em aumento de 400 X.
30μm
30 μm
195μm
100
FIGURA 29: Litonotus sp.sp. (CLN- Carnívoro) imagem capturada em vídeo (400 X).
FIGURA 30: Rotifero do gênero Philodina sp. (MTZ) em aumento de 200 X.
FIGURA 31: Amoeba sp. (AMEBA) se alimentado da partículas orgânicas, em
aumento de 400 X.
360μm
45μm
101
FIGURA 32: Spirostomum sp (CLN), imagem capturada de vídeo em aumento de 400
X de uma amostra do Tanque de Decantação da ETE Contorno.
FIGURA 33: Floco compacto e arredondado com a presença de MTZ e Vorticella sp.
FIGURA 34: Grande densidade populacional de Rotiferos e Tecamebas observado
nas amostras semanas após a coleta (100X)
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