BRPI1005456A2 - processos de bioestimulação e bioaumentação para tratamento de efluentes domésticos e industriais - Google Patents

Abstract

PROCESSOS DE BIOESTIMULAçãO E BIOAUMENTAçãO PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES DOMéSTICOS E INDUSTRIAIS. O presente pedido de patente refere-se a processos que compreendem o uso e aplicação de microorganismos específicos para aplicação em diversos tipos de efluentes. A aplicação do processo no tratamento de diversos tipos de efluentes, sejam domésticos ou fabris, com diversas fontes nutricionais e a necessidade de se adaptar uma composição biológica, que compreende microorganismos (e nutrientes para estes) visão melhorar a capacidade de remoção dos elementos poluentes não desejados nos processos de tratamento dos efluentes.

Description

"PROCESSOS DE BIOESTIMULAÇÃO E BIOAUMENTAÇÃO PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS E INDUSTRIAIS"

CAMPO DA INVENÇÃO

O presente pedido de patente refere-se a processos que compreendem o uso e aplicação de microorganismos, tendo como base um processo nutricional e microbiológico, sendo que tais microorganismos são específicos para aplicação em diversos tipos de efluentes.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A aplicação do processo no tratamento de diversos tipos de efluentes, sejam domésticos ou fabris, com diversas fontes nutricionais e a necessidade de se adaptar uma composição biológica, que compreende microorganismos (e nutrientes para estes) visão melhorar a capacidade de remoção dos elementos poluentes não desejados nos processos de tratamento dos efluentes.

O processo visa o tratamento de efluentes de origem domestica e os originados de diversos segmentos de indústrias, como a de laticínios, celulose, têxtil, papel e celulose, petrolífera e outros seguimentos, por meio da complementação biológica (microorganismos e nutrientes) , de acordo com a especificidade do efluente, para um rendimento mais adequado e eficiente de seus processos.

BREVE DESCRIÇÃO DA FIGURA

A Figura 1 representa a curva de Monod referente ao crescimento dos microorganismos em culturas puras.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

0 tratamento da poluição, seja do ar, água ou solo, visa a redução dos níveis de concentração dos elementos poluentes, de forma a obter um resultado pós-tratamento com níveis aceitáveis para liberação no meio ambiente, visando eliminar e minimizar o impacto ambiental negativo.

O controle da poluição consiste na identificação de sua(s) fonte (s), medição dos elementos poluentes, determinação do tipo de tratamento mais adaptado, e verificação dos níveis dos elementos poluentes após um tratamento.

Os efluentes provenientes dos mais diferentes tipos de indústrias podem conter compostos de diferentes naturezas e há diferentes formas de tratá-los, visando tornar o efluente em um estado aceitável para descarga no corpo receptor.

Os processos de tratamentos de efluentes podem ser categorizados em primário (físico, químico), secundário (biológico, físico/químico), terciário (biológico, físico/químico), sendo que a cada fase, aumenta-se os níveis de complexidade e recursos técnicos para a sua execução, conforme avaliação dos poluentes existentes.

No processo físico-químico, há inclusão de polímeros, na sua maioria um coagulante e outro floculante, podendo ser aniônico ou catiônico, dependendo da fonte geradora de poluição (segmento da industria). É necessária uma avaliação prévia do efluente para ajustar adequadamente e obter maior controle do dito processo. Uma das formas de se realizar o teste seria utilizando o "JAR-Teste", para determinação das dosagens ótimas dos coagulantes e demais produtos químicos envolvidos no processo.

É necessária uma avaliação prévia do efluente para que haja um ajuste adequado do controle sobre o processo de tratamento. 0 JAR-Teste possibilita avaliar os produtos que apresentam melhor eficiência. Tal procedimento é repetido em campo, mantendo-se a escala de aplicação de produtos (Ex: 1 litro na avaliação para litros 1000 do sistema de efluentes).

Já no processo biológico (anaeróbico ou aeróbico), apesar dos avanços no campo da engenharia sanitária, ainda há uma necessidade de controlar o processo, devido ás variações de campo que podem gerar instabilidade. A busca de correção deste processo pode acarretar em perda de "tempo" significativa, conseqüentemente com perda de qualidade dos efluentes finais. Isto pode ocorrer visto que o processo de correção biológica é mais lento e os sistemas em geral não possuem tanques de armazenamento ou sistemas de segurança (denominados também de "salva-guardas") o que acarreta no lançamento de efluentes com níveis maiores de poluentes no meio ambiente. Tal fato ocorre enquanto durar a instabilidade do reator biológico, o qual é responsável por grande parte da remoção dos poluentes.

Devido à grande diversidade de atividades industriais, há uma grande variedade de componentes que podem estar presentes nos efluentes, por isso há necessidade de adaptar o sistema biológico com intuito de fortalecer e diversificar a microbiota pré-existente nos seus reatores biológicos.

Em relação aos aspectos operacionais e de qualidade das estações de tratamento, o processo envolve a manutenção das operações com intuito de manter estável a população biológica para o controle do lodo. A constituição do lodo compreende os sólidos totais, divididos em: sólidos fixos, sólidos suspensos e sólidos dissolvidos. Através desta medida, representamos a matéria orgânica, nutrientes e microorganismos patogênicos ou não presentes no sistema de tratamento, no caso o reator biológico.

0 controle do lodo está associado à relação DBO/SSVr o qual indica a conversão da DBO (demanda bioquímica de oxigênio - medição de referencia da carga poluidora de um efluente, para sólidos suspensos voláteis, ou seja substratos orgânicos e microorganismos, aumentando os sólidos totais no reator biológico. 0 processo de tratamento transforma o efluente em sólidos, com liberação da água sem DBO solúvel, tornando muito menor sua carga poluidora e fazendo com que o efluente após a remoção dos sólidos torne a água tratada.

Com a alta taxa de conversão na maioria dos sistemas (0,5 DBO/SSV), ou seja, a cada IKg de DBO, há transformação em 0,5Kg de SSV no reator biológico (sistema aerado), que deve ser retirado periodicamente, que envolve custos consideráveis dependendo do sistema, principalmente os que tratam grandes cargas de DBO (estações de cidades, grandes empresas consumidoras de água em seus processos), tendo os sistemas aeróbicos mais eficientes, mas são os que mais geram sólidos.

A composição do lodo tem como característica ser quase que na sua totalidade biodegradável, representando cerca de 98% dos sólidos presentes, visto que é composto basicamente por microorganismos novos, substratos pré-consumidos, microorganismos mortos, substratos pré-digeridos, e substratos não re-consumidos e minerais.

Atualmente para o tratamento de efluentes domésticos e de origem industrial, utilizada a reposição biológica que envolve a aplicação de produtos que dentre a microbiota presente nestes, compreendem: Bacillus subtillis, Pseudomonas stutzeri, Bacillus sp, Escherichia hermanii, Eseheriehia lineheniformis, Baeillus amyloliquefaeeas, Paenibaeillus polymyxa, Pseudomonas fluoreseens, e Pseudomonas putida, e outros microorganismos diversos de ocorrência do processo.

0 tratamento de efluentes que possuem um alto teor de óleos graxos, é comum o uso de produtos que compreendem microogranismos como Agrobaeterium radiobaeter, Azospirillum lipoferum, Baeillus lieheniformis; protozoários como Aspidisea, Vortieella; rotiferos como Philodina e Epiphanes.

Para o controle e redução de lodo, são utilizados microorganismos selecionados dentre: as bactérias filamentosas, Beggiatoa Alba, Baeillus lieheniformis, Rhodospirillum rubrum, Aquaspirillum graeille, rotiferos: Braehionus, Keratella e protozoários: Parameeium, Lionotus.

Para auxiliar a degradação de óleos, graxas e compostos químicos orgânicos são utilizados microorganismos selecionados dentre as bactérias: Agrobaeterium radiobaeter, Azospirillum lipoferum, Baeillus lieheniformis; protozoários: Aspidisea, Vortieella e rotiferos: Philodina, Epiphanes.

Através deste processo e com a indução destas famílias microbiológicas, que se adaptam significativamente a uma grande gama de compostos orgânicos como sua fonte de energia, faz com que se consuma mais os compostos orgânicos medidos na DBO, de forma a melhorar a digestão biológica, e desta forma estabilizando o processo biológico e reduzindo a relação DBO/SSV, para níveis bem baixos, o que torna o sistema mais eficiente no consumo das cargas orgânicas e sua conversão a gases. Desta forma temos um sistema de tratamento de efluente mais equilibrado, e com menor geração de "residuos"/lodo.

MICROBIOLOGIA DE LODOS ATIVADOS

No processo de tratamento biológico de efluentes, realiza-se uma reprodução artificial do mecanismo de biodegradação que ocorre nos rios. Um dos processos mais utilizados é o do lodo ativado que se refere ao processo fermentativo aeróbio contínuo com reciclagem (retorno do lodo separado do efluente tratado) da biomassa que constitui um inoculo permanente e aclimatado.

Do ponto de vista nutricional e energético, os seres vivos são classificados em dois grandes grupos, os seres autotróficos, que possuem a capacidade de fixar o dióxido de carbono através da fotossíntese ou quimiossíntese. Já os seres heterotróficos requerem substratos orgânicos para retirar a sua energia necessária para o seu desenvolvimento.

Contudo esta classificação é muito simples e insuficiente para explicar a variedade de caminhos nutricionais que os organismos utilizam. Desta forma, com base em dois parâmetros importantes, a natureza da fonte energética e na principal fonte de carbono, é possível reunir os microorganismos em quatro categorias bem distintas: fotoautotroficos, fotoheterotróficos, quimioautotróficos, quimioheterotroficos.

0 Crescimento dos microorganismos em culturas puras pode ser observado segundo o modelo da curva de crescimento descrita por Monod, conforme figura 1. Uma cultura em um sistema fechado, possui o crescimento dos microorganismos descritos de acordo com o modelo da curva de Monod (FIGURA 1), que compreende as etapas descritas a seguir.

1 - Fase Iag ou aclimatação - não ocorre o aumento de microorganismos , e nesta etapa que eles preparam o arsenal enzimático, necessário para o consumo dos substratos

2 - Fase de aceleração - inicia-se o crescimento microbiano

3- Fase Iog ou exponencial - frente as condições adequadas de vida (substratos abundantes e baixas toxinas), os microorganismos crescem em velocidade máxima, representada por uma função exponencial.

4 - Fase de desaceleração: o crescimento que antes era máximo, agora começará a decair, em face de diminuição dos substratos, e o acumulo de excretas tóxicas.

5 - Fase estacionária - a velocidade de crescimento passa a ser nula, devido o esgotamento do substrato e os níveis de toxidade já são incompatíveis com o desenvolvimento microbiano.

6 - Fase de declínio ou endógena- ocorre a diminuição do numero de microorganismos causada pela morte e lise.

A população mista de bactérias não permanece em crescimento sincronizado, enquanto uma parte está na fase exponencial, outra pode estar na fase estacionária e/ou outras fases. Devido tais particularidades no crescimento bacteriano, torna-se necessário o controle do processo para manter o máximo possível nas fases estacionárias e de declínio, ou seja fase endógena.

A fase endógena do tratamento é importante, visto que há diminuição da biomassa decorrente da auto-oxidação (metabolismo endógeno) e também porque nesta fase ocorre a floculação bacteriana. A floculação do lodo é uma etapa importante no processo pois permite que a massa bacteriana formada possa ser separada do efluente tratado e retornada ao sistema, tornado o de lodo ativado por esta concentração (Vazoller, 1989).

Microorganismos no processo de tratamento de lodo ativados

Em sistemas de lodos ativados, os organismos presentes não são necessariamente os mesmos de ambientes naturais de águas doces. Isto porque o processo apresenta características específicas, como turbulência, por causa da aeração, no processo de indução do oxigênio na água, realizado pelos aeradores (equipamento utilizado para transferir oxigênio e que possibilita acelerar o metabolismo celular), típico do processo, como a turbidez devido ao material em suspensão no reator.

Apenas a microfauna é encontrada nesses ambientes, pois a turbulência não permite o desenvolvimento de organismos maiores. A turbidez do meio provoca a ausência de luz, evitando o desenvolvimento de algas. Entre a microbiota normalmente são encontrados vários tipos de bactérias, entre elas as filamentosas que formam a biomassa, protozoários, micro metazoários, e eventualmente fungos e leveduras. As bactérias são organismos sapróbicos, consumidores primários que degradam a carga orgânica do efluente, promovendo sua estabilização, ou seja toda a carga orgânica fora convertida em sólidos totais.

As bactérias filamentosas, presentes tanto nos flocos como livres, possuem igual capacidade de degradação da matéria orgânica, porém devem ser controladas para não causarem problemas na decantação do lodo, impedindo-o de sedimentar, pois podem separar o lodo do efluente tratado, e desta forma diminui a qualidade do efluente final.

A presença de micro-fauna é um importante indicio de funcionamento do processo de tratamento de efluente, sendo utilizado como indicador biológico. A identificação de bactérias é um processo em geral mais lento e oneroso em relação aos de protozoários, o que dificulta a sua utilização como indicadores. Em estações de tratamento, há preferência por métodos mais simples e eficientes, como medição pela concentração de sólidos, principalmente os sólidos suspensos voláteis.

A análise qualitativa e quantitativa da microbiota é realizada para o controle dos processos de degradação de Iodos ativados, entretanto ainda há uma carência de instrumentos de diagnósticos e de problemas de amostragem, contagem e de aproveitamento dos dados devido à complexidade das interações.

As populações de bactérias (decompositoras primárias) fixam um substrato complexo, geralmente variável em qualidade e quantidade. A partir destes organismos decompositores vive uma fauna de consumidores primários, também sujeitos à predação entre si (protozoários). As interações, tanto de competição quando de predação, são muito diversificadas.

Os flocos bacterianos devem ser limitados no que se referem ao volume e concentração, em que são controlados pela série de sólidos, até a um ponto em que não haja problemas na decantação do lodo e intumescimento filamentoso do lodo decorrente da grande presença das bactérias filamentosas. Uma decantação de lodo não apropriada pode ter outras origens como o aumento de um tipo de bactéria como Zooglea ramigera ou de fungos filamentosos, o que também diminui a qualidade do efluente final.

O aspecto do lodo ao microscópio em geral pode ser descrito da seguinte forma: as bactérias se agregam formando flocos biológicos, que também congregam bactérias filamentosas. Na superfície desses flocos fixam-se os protozoários sésseis, ciliados pedunculados ou peritríquias. Há protozoários que vivem em estreita ligação com os flocos, alimentando-se destes e mantendo-se sempre em torno deles, sem estar, porém, fisicamente a eles ligados (ciliados hipotriquias). Por ultimo, existem os ciliados livres- natantes, que se movem nos espaços entre os flocos, os flagelados e as amebas, podendo estes dois últimos estar preferencialmente na superfície do floco, quanto no espaço entre eles, dependendo da espécie. Os micro-metazoários (rotíferos e pequenos vermes) também se locomovem, em geral, no espaço entre os flocos.

A determinação precisa de todas as espécies presentes é difícil de ser realizada num trabalho de controle. Assim, utilizam-se contagens simplificadas de micro-fauna arranjadas em classes ou em tempo médio de permanência do lodo no reator. São utilizadas também características de saprobicidade, nível de qualidade da água refletido pelas espécies que constituem a comunidade presente, de acordo com a matéria orgânica biodegradável expressa em DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio), que representa o resultado analítico da quantidade de oxigênio necessário para oxidar biologicamente uma determinada quantidade de matéria orgânica ao longo de cinco dias incubado a 20°C.

Nos tratamentos aerados dos despejos, como é o caso do processo de Iodos ativados, o meio no tanque de aeração, segundo a saprobicidade, pode variar de oligosabrobica (condições excelentes de depuração, com DB05 ( média em torno de 2,5 mg/l), a polisaprobica (condições inferiores de depuração, com DB05 media em torno de 50 mg/l). As condições intermediárias de nível de qualidade de efluente que podem apresentar-se são: β-mesosaprobica (DBO media de 5mg/l) e α-mesosaprobica (DBO media em torno de 10 mg/l). As condições β e α-mesosapróbica são as mais freqüentes em tratamentos aerados de despejos.

As espécies microbianas reagem aos fatores de seleção do meio (tróficos e físico-químicos), individualmente, segundo as suas características próprias. O fato da micro-fauna sofrer a ação simultânea de todos os parâmetros do processo e de subsistir em condições não ideais, torna-a um indicador muito sensível. A micro-fauna é indicadora, portanto, do conjunto de parâmetros de funcionamento de lodos ativados, uma vez que a sua natureza varia com o nível de depuração, com a concentração de oxigênio dissolvido, com a presença de substancias tóxicas etc, dentro do tanque de aeração. (Vazoller, 1989)

MICROBIOTA

Dentre a variedade de microorganismos abaixo há uma descrição dos que são comumente encontrados nos efluentes e lodos.

Bactérias

Além das Zoogloea ramiera, considerada por muito tempo como a única responsável pela floculação, há as pertencentes dos gêneros achromobacterium, chromobacterium (flavobacterium) e pseudomonas, especialmente os bastonetes gram-negativos com ação proteolitica.

A zoogloea tem a capacidade de formar massas gelatinosas, identificadas ao microscópio devido a formação de estruturas dentriticas. Dentre as bactérias filamentosas, a Sphaerotilus natans é a mais comum em Iodos ativados, caracterizando-se pela bainha e ramificação falsa. São filamentos finos e, em geral, os septos celulares não são visíveis. Há outras bactérias que podem estar presentes no processo como Thiotrix, Beggiatoa e Nocardia entre outras.

Um crescimento excessivo de bactérias filamentosas dificulta a decantação do lodo, causando um estado chamado de intumescimento filamentoso do lodo. Por isso, é necessário um controle constante da concentração de filamentos, caso contrário pode levar à perda de sólidos pelo efluente, uma vez que este não sedimenta e é "arrastado" junto com o efluente final, perdendo sua qualidade

Fungos

Os fungos não são muito comuns em Iodos ativados, e quando presentes, em geral são deuteromicetos (fungos imperfeitos) das espécies do gênero Geotrichum mais comumente encontradas. Quando se desenvolvem em excesso, também são passíveis de provocar o intumescimento do lodo. Podem predominar em processos em que se verifique acentuada queda de pH.

A microbiota freqüentemente encontrada pode ser agrupado de acordo com a tabela abaixo: Tabela Ol : Agrupamento de organismos de diversos gêneros que são mais freqüentes.

<table>table see original document page 14</column></row><table>

Fonte: Vazoller,1989

Na tabela abaixo, informações referente à análise microbiana de lodo ativa que opera com esgoto doméstico.

Tabela 2 : Analise microbiana típica para um lodo ativado operando com esgoto doméstico

<table>table see original document page 14</column></row><table> Os produtos atualmente utilizados apresentam resultados satisfatórios com uma boa aplicabilidade em diversos processos e sistemas de tratamento. Apesar da boa eficiência, o elevado custo do processo em alta escala torna o processo oneroso para se obter os resultados promissores e com ganhos financeiros, diminuindo-se os custos operacionais do sistema de tratamento de efluentes líquidos, principalmente sua geração de resíduos, o lodo, dado que com o aumento e diversificação biológica do processo, reduzindo as variações operacionais e principalmente o passivo ambiental do sistema de controle da poluição, re- consumindo os substratos existentes, o decaimento celular, tornando o lodo muito mais ativo, sem "interferências", melhorando a qualidade e principalmente reduzindo a relação DBO/SSV (Demanda Bioquímica de Oxigênio/Sólidos Solúveis Voláteis), para valores menores e tendendo a estabilidade da concentração de lodo nos reatores biológicos, o que os torna mais confiáveis operacionalmente, com menores custos e criando a possibilidade de rendimento máximo do projeto técnico do sistema de controle de poluição - estação de tratamento e efluentes líquidos.

O documento PI 0516578 reivindica uma composição bacteriana que compreende as bactérias Nitrosomas eutropha e Nitrobacter winogradskyi com objetivo de remover amônia e nitrito.

O documento PI 0704520 está relacionado com a remoção de compostos fenólicos de efluentes da indústria de papel e celulose, indústria de borracha, de colas, adesivos, de resinas impregnantes, de componentes elétricos, componentes plásticos e siderurgia pela utilização do fungo Pleurotus ssp.

O documento PI0802681 reivindica uma mistura que compreende nutrientes como o nitrogênio e fósforo, com objetivo de tratar efluentes oriundos da indústria de papel e celulose e tratamentos biológicos. A matéria reivindica apresenta restrições visto que aplica-se somente à efluentes das indústrias citadas. A mistura está relacionada com o processo de bioestimulação, já o presente pedido patente reivindica processo e método para tratamento de diversos tipos de efluentes que compreende a bioestimulação e bioaumentação.

0 documento PI 0519018 reivindica um processo de tratamento de efluente que compreende a utilização de microorganismos patógenos ou não. O processo compreende o controle do pH entre 6 e 10 e introdução de eletrodos para aplicação de corrente continua. O processo é distinto do presente pedido de patente compreende os processo de bioestimulação e bioaumentação.

O PI 0802601 refere-se a um processo de desintoxicação e tratamento de efluentes com reciclagem de água e aproveitamento de cargas orgânicas e inorgânicas. O processo destina-se ao tratamento de vinhaça, efluente da indústria que produz etanol que consiste na aplicação combinada de métodos, químicos, físicos-químicos, fotoquímicos e biotecnológicos. O processo implica em oxidar via ozonização, aplicação de adsorventes. Tais processos são distintos do presente pedido de patente.

Já o presente invento refere-se a um processo de bioestimulação e bioaumentação e composição biológica, para aplicação no tratamento de efluentes provenientes de diferentes processos industriais e/ou domésticos, e que possibilitam otimizar o consumo de nutrientes orgânicos o que culmina em uma redução de custos e melhor manutenção dos sistemas de controle de poluição ambiental nas estações de tratamento de efluentes industriais e domésticos.

O processo de bio-estimulação consiste na adequação do ambiente, pela adição de nutrientes, para estimular as bactérias ou outros microorganismos capazes de realizar a biodegradação dos compostos orgânicos (poluição/DBO) existentes nos efluentes.

O processo de bio-aumentação consiste na "multiplicação" e adição de microorganismos, em um determinado "meio ambiente" (reator biológico), com o objetivo de promover o aumento no processo de degradação dos compostos presentes.

O processo de bioestimulação potencializado pelo processo de bioaumentação, porém para que seja efetivo, é necessário que os componentes sejam àqueles essenciais para os microorganismos presentes. Soma-se a isso a necessidade de promover um efeito sinérgico entre os microorganismos do meio ambiente sem que haja competição e eliminação das comunidades que podem prejudicar o processo de tratamento do meio de interesse.

A diversificação dos microorganismos presentes no efluente a ser tratado, aliado à adição de nutrientes, possibilita o aumento do consumo dos compostos orgânicos de forma a melhorar a qualidade do efluente, além do ganho de tempo e custo. Deve-se considerar que em determinadas situações, os microorganismos presentes não são capazes de degradar a matéria que foi adicionada, seja de qual for a origem, portanto nessas condições, o processo ganha mais importância, visando aclimatar as culturas biológicas pertinentes. DESCRIÇÃO DETALHADA DA PRESENTE INVENÇÃO

O processo é baseado em conceitos naturais, através de meio nutritivo de largo escopo, para atender uma grande e variada espécie de microorganismos, com diferentes necessidades nutricionais microbiológica, utilizando-se composto químico- orgânico para uso da técnica em pauta, a de bioestimulação, e depois do produto desejado, aplica-se a técnica de bioaumentação dos microorganismos desejados de ocorrência natural, e registrados no âmbito do CONAMA 314 (Programa de bioaumentação uma tecnologia avançada para o tratamento de efluentes de laticínio Material técnico encaminhado), e no ministério da agricultura.

A presente tecnologia refere-se a um processo para tratamento de efluentes que apresenta um baixo custo para o volume aplicado do produto no sistema de tratamento, que compreende as fases descritas a seguir.

A Fase 1 corresponde à preparação do composto bioquímico (composto a ser utilizado na fase de bioestimulação) o qual consiste em uma composição que compreende diversos nutrientes, como o caldo simples (meio de cultura datado de 1880).

O processo consiste na aplicação do composto para o tratamento de efluentes. A forma na qual a composição é disponibilizada propicia ganhos operacionais significativos devido a alteração no volume do produto a ser aplicado além dos econômicos. Comparativamente, há ganhos na aplicação de 1000 litros do produto bioestimulado e bioaumentado da presente invenção quando comparado com 10Kg de produtos existentes no mercado. As vantagens de se ter um grande volume referem-se às melhores condições de incentivar o maior volume de efluente possível, devido a possibilidade de dosagens em frações menores e constantes (possibilidade de uma dosagem por segundo, dependendo do sistema de dosagem) e facilitação no manuseio pelo operador, diferentemente da aplicação com composição sólida.

Após fazer a mistura, adiciona-se o composto das duas fases com objetivo de amplificar a atividade biológica para melhorar o rendimento e assim promover a remoção dos compostos poluentes desejados.

EXEMPLOS

Os exemplos descritos no presente pedido de patente visam indicar algumas das possíveis variações de concretização da tecnologia desenvolvida, não ficando restrita às tais.

Para a execução do processo de tratamento de efluentes provenientes dos mais variados processos produtivos, há algumas etapas que devem ser executadas e tais especificações propiciam avanços técnicos em relação ao estado da técnica.

EXEMPLO 1

No tratamento de efluentes, a primeira etapa consiste na preparação de uma composição bioestimulada que representa a Fase 1 - Bioestimulação.

A preparação do composto bioestimulado compreende: ácido fólico (100 gramas), bicarbonato de sódio (100 mL de solução a 0,5%, cloreto de amônio (100 gramas), cloreto de cálcio granulado (100 ml a solução de 0,05%), cloreto de magnésio hexahidratado (50 gramas), cloreto de potássio (50 gramas), cloreto de sódio (200 gramas), extrato de carne (250 gramas), extrato de levedo (100 gramas), extrato de peptona de caseína (100 gramas), peptona bacteriológica (100 gramas), fosfato monobásico de potássio (50 gramas), complexo vitaminico (25 mL) e água filtrada sem cloro (50 litros).

No composto previamente descrito, são adicionados os microorganismos que podem ser selecionados do filo protozoa, das classes: sarcodina, mastigophora, ciliata, rotifera, nematóides e filo anelida.

Os microorganismos são selecionados de acordo com a aplicação de interesse que compreende a aplicação em campo no controle de poluição, no tratamento de efluentes líquidos (em estações de tratamento de efluentes), tratamento de solo e outras aplicações(C0NAMA 314).

Para o tratamento de efluente de origem doméstica o mais adequado é utilizar o composto bio-estimulado que compreende preferencialmente os microorganismos selecionados dentre as bactérias filamentosas, Beggiatoa Alba, Bacillus sp, Bacillus lieheniformis, Bacillus subtillis, , Baeillus amyloliquefaceas, Rhodospirillum rubrum, Aquaspirillum graeille, rotíferos: Braehionus, Keratella e protozoários: Parameeium, Lionotus, , Pseudomonas stutzeri, , Eseheriehia hermanii, Eseherichia lineheniformis Paenibaeillus polymyxa, Pseudomonas fluoreseens, e Pseudomonas putida, , Aquaspirillum graeille, rotíferos: Braehionus, Keratella e protozoários: Parameeium, Lionotus.

Após o prepara do composto de bioestimulação, o mesmo é armazenado por um período entre 36 e 72h, preferencialmente 48h, previamente à aplicação no efluente.

EXEMPLO 2 A Fase 2 (Bioaumentação) consiste na utilização do composto bioestimulado produzido na Fase 1 (Bioestimulação - contém nutrientes essenciais, sais, vitaminas e a presença dos microorganismos). O processo de bioaumentação utiliza o composto ativado em volumes de 6 litros e nestes são adicionados componentes que compreendem: 2000 a 3000 gramas, preferencialmente 2500 gramas de açúcar mascavo ou similar de baixo processo industrial de, 1500 a 2500 gramas, preferencialmente 2000 gramas de tripolifosfato de sódio grau alimentício, 500 a 1500 gramas, preferencialmente 1000 gramas de uréia, 500 a 1500 litros, e preferencialmente 1000 litros de água sem cloro.

O composto é então homogeneizado para então ser aplicado no tratamento do efluente, com função de "saneamento biológico" de larga escala e baixo custo.

O composto deve estar preferencialmente em um pH alcalino (podendo variar a faixa, de ácido a alcalino, mas próximo a sua neutralidade) e sua aplicação se dá por meio do uso de uma dosadora nos pontos indicados nos sistemas de tratamento, podendo ser nos sistema primário, secundário e terciário nos sistemas de tratamento de efluentes, de acordo com a sua especificidade e tipo de processo. Seja em tanques de acumulo, caixas de gordura, equalizados, reatores biológicos e filtros biológicos, sejam aeróbicos ou anaeróbicos.

O volume é adicionado paulatinamente durante 24 horas por dia, diretamente nos reatores biológicos, do sistema tratamento de seus efluentes. Seus volumes estão relacionados ao tipo de poluente e volume de efluente a serem tratados, bem como a tecnologia adotada para o sistema de tratamento, em que temos a aplicação deste processo nos sistemas de tratamento de efluentes, abrangendo a quase totalidade das fontes geradoras de efluentes líquidos.

Claims (9)

1. "PROCESSOS DE BIOESTIMULAÇÃO E BIOAUMENTAÇÃO PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS E INDUSTRIAIS", caracterizado pelo processo de tratamento de efluentes em estações de tratamento de água compreender as etapas: a) Preparação de uma composição bioestimulada; b) Adição de microorganismos na composição bioestimulada da etapa (a) para ativação; e c) Aplicação do composto bioestimulado ativado no efluente para iniciar o processo de bioaumentação.

2. Composição bioestimulada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender: 50 a 150 g, preferencialmente 100g de ácido fólico; 50 a 150 mL, preferencialmente 100mL de bicarbonato de sódio (concentração -0,5%); 50 a 150g, preferencialmente 100g de cloreto de amônio; 50 a 150mL, preferencialmente 100mL de cloreto de cálcio granulado (concentração 0,05%); 25 a 75g, preferencialmente 50g de cloreto de magnésio hexahidratado; 25 a 75g, preferencialmente 50g de cloreto de potássio; 150 a 250g, preferencialmente 200g de cloreto de sódio; 200 a 300g, preferencialmente 250g de extrato de carne; -50 a 150g, preferencialmente 100g de extrato de levedo; 50 a 150g, preferencialmente 100g extrato de peptona de caseína; 50 a 150g, preferencialmente 100g de peptona bacteriológica; 25 a 75g, preferencialmente 50g de fosfato monobásico de potássio; 12,5mL a -37, 5mL, preferencialmente 25mL de complexo vitaminico, e 50L de água filtrada sem cloro.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos microorganismos serem selecionados dentre: Beggiatoa Alba, Bacillus sp, Bacillus licheniformis, Bacillus subtillis, Baeillus amyloliquefaeeas, Rhodospirillum rubrum, Aquaspirillum graeille, Braehionus, Keratella, Parameeium, Lionotus, Pseudomonas stutzeri, Eseheriehia hermanii, Eseheriehia lineheniformis Paenibacillus polymyxa, Pseudomonas fluoreseens, e Pseudomonas putida, Aquaspirillum graeille.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela composição bioestimulada da etapa (a) ser armazenada por um período entre 36h e 72h, preferencialmente 48h, previamente à aplicação no efluente a ser tratado.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela etapa de ativação (bioaumentação) do composto bioestimulado compreender: 2000 a 3000 gramas, preferencialmente 2500 gramas, de açúcar mascavo; 1500 a 2500 gramas, preferencialmente 2000 gramas de tripolifosfato de sódio grau alimentício; 500 a 1500 gramas, preferencialmente 1000 gramas de uréia; 500 a 1500 litros, preferencialmente 1000 litros de água sem cloro.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo pH da composição bio-estimulada estar compreendido entre 7,5 e 9, preferencialmente 8.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela origem do efluente ser doméstica ou industrial.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo efluente industrial ser proveniente de processos de produção de: papel e celulose, produção de tintas, tintas, laticínios, petrolífera e outros segmentos.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo efluente industrial ser proveniente de processos de produção dos mais diversos segmentos produtivos.