Avaliação do efeito da microfauna do tanque de arejamento no efluente final

O presente trabalho, efetuado na Estação de Tratamento de Águas Residuais do Freixo (ETAR do Freixo), decorreu durante um período de nove meses, (entre Dezembro de 2012 e Agosto de 2013), e teve como principais objetivos: - a observação microscópica e respetiva identificação dos organismos presentes nas lamas ativadas dos reatores biológicos da ETAR (incidindo nos protozoários, metazoários e bactérias filamentosas); - estabelecer a relação entre os organismos identificados/quantidade respetiva e a sedimentabilidade das lamas ativadas e sua influência no processo de depuração; - avaliar a variação das espécies identificadas com as alterações processuais. Para o efeito, a metodologia utilizada foi: - a colheita diária de amostras em vários pontos da ETAR; - a determinação dos parâmetros operacionais e caracterização das amostras recolhidas, tendo sido efetuadas 6039 análises físico-químicas, incluindo ao afluente à ETAR, ao afluente e ao conteúdo dos dois reatores biológicos, à corrente de recirculação de lamas e ao efluente; - a visualização diária microscópica ótica sem contraste de fase dos microrganismos presentes nos reatores biológicos; - a visualização microscópica ótica com contraste de fase da microfauna presente nos reatores biológicos, sendo efetuadas 16 identificações e quantificações dos protozoários presentes nas lamas ativadas dos dois reatores e 10 identificações e quantificações das bactérias filamentosas presentes nos dois reatores biológicos. O início do estudo ocorreu num período em que se começou a verificar um aumento excessivo de espumas nos decantadores secundários, resultando numa fraca sedimentabilidade das lamas e numa menor qualidade do efluente final. Na tentativa de reduzir a excessiva ascensão do manto de lamas que se verificou, foram efectuadas alterações operacionais, consistindo: - na alteração da razão de recirculação da decantação secundária para os reatores biológicos; - na introdução de um composto altamente concentrado em matéria orgânica na corrente de recirculação de lamas; - na alteração da extração de lamas biológicas. Verificou-se que as alterações processuais efetuadas foram muito eficazes na diminuição do manto de lamas da decantação secundária, bem como muito eficazes na qualidade do efluente final. Durante os meses de Fevereiro a Agosto fez-se o acompanhamento diário de todas as condições de operação de modo a manter e validar o procedimento de operação, o qual se considerou muito eficaz em termos de obtenção de uma água tratada de excelente qualidade. Durante o estudo efetuado, verificou-se que a população microbiológica existente nos dois reatores biológicos se manteve praticamente inalterada durante todo o período, sendo os móveis de fundo e os sésseis os grupos dominantes. Esta dominância traduziu-se na elevada qualidade do efluente final que se observou a partir do mês de Fevereiro, tendo dificultado o estudo de novas condições de operação, mas facilitando a validação do procedimento adotado. No que se refere às bactérias filamentosas, verificou-se que são diversas as espécies presentes nos reatores biológicos e que existem em grande abundância, sendo que o Tipo 0092 é claramente dominante. O excessivo crescimento deste tipo de bactérias mostrou ser o maior problema a nível microbiológico no processo de tratamento da instalação, tornando-se crítico no período de inverno em que a temperatura e os picos de pluviosidade se mostraram condições favoráveis ao seu desenvolvimento. Para além da temperatura outros fatores mostraram-se responsáveis pelo seu crescimento tais como a razão Alimento/Microrganismo (A/M), a idade das lamas, a carga mássica afluente e o teor de oxigénio dissolvido nos reatores biológicos. Pode-se concluir que apesar de não se trabalhar com os valores teóricos dos parâmetros microbiológicos e operacionais considerados ideais, a ETAR do Freixo, possui um tratamento bastante eficaz na remoção da carga orgânica, na remoção de nutrientes e na remoção de sólidos suspensos totais, apesar da não existência de uma etapa de afinação final como a filtração.

The present essay developed in Freixo Waste Water Treatment Plant, was done during a 9 month period (between December 2012 and August 2013) and its main objectives were: - the microscopic observation and identification of the organisms present on the biological reactors ( mainly targeting on protozoa, metozoa and filamentous bacteria); - to establish a relation between the identified organism/respective quantity and the sedimentability of the activated sludge and its influence on the purification process; - to evaluate the variation of the identified species relating it with changes on the process. To achieve the goal, the methodology used was: - daily sample collection in various places of the WWTP; - the specification of operation parameters and characterization of the gathered samples, 6039 physicochemical analysis were made, including the treatment plant affluent, both biological reactor affluent and content, sludge recirculation, and the final effluent; - daily optical microscopic visualization, without phase contrast, of the microorganisms present on the biological reactors; - optical microscopic visualization, with phase contrast, of the micro fauna present on the biological reactors, being made 16 identification and quantification of the protozoa present in the activated sludge of both biological reactors and 10 identification and quantification of the filamentous bacteria present on both biological reactors. The start of the essay was done on a period when it has been verified an excessive increase of foam on the secondary clarifiers, resulting on a weak sedimentability of the activated sludge and a poor quality of the final effluent. While trying to reduce the excess of sludge cloth, changes to the process were made, consisting on: - changing of the recirculation rate of the secondary decantation to the biological reactors; - feeding a compound with high concentration of organic matter, on sludge recirculation; - changing the extraction of biological sludge. It was verified that the procedural changes were highly effective on decreasing the foam cloth on the secondary decanter, as well as highly effective increasing the quality of the final effluent. From February to August all the operational conditions were daily monitored keeping the operation procedure, which was considered highly effective in obtaining high quality treated water. During the essay it was verified that the microbiological population existing on both biological reactors kept unchanged during all period, being the dominant groups the crawlers and the attached. This dominance leads to the obtention of a high quality final effluent, observed since February, preventing the possibility of studying new operation conditions but allowing easier validation of the adopted procedure. Concerning filamentous bacteria, several species were verified in the biological reactors, existing in large amount, being the 0092 type clearly the dominant one. The excessive growth of this bacteria type has shown to be the biggest microbiological problem on the installation treatment process, being very problematic on winter period when the temperature and rain peaks has shown favorable to its growth. Besides temperature, other factors were responsible for its development, such us the Food/Microorganism rate (F/M), the sludge age, the inlet massic charge and dissolved oxygen present in the biological reactors. We can conclude that although not working with the ideal theoretical values for the microbiological and operational parameters Freixo WWTP has a highly effective treatment, removing organic charge, nutrients and total suspended solids, despite not having a final filtration in the tertiary treatment.