Naquele per\u00edodo, a preocupa\u00e7\u00e3o com o tratamento dos esgotos surgiu primeiramente na Inglaterra, ap\u00f3s a epidemia de c\u00f3lera ocorrida em 1848, com 25.000 v\u00edtimas fatais. Esse pa\u00eds, devido \u00e0 pouca extens\u00e3o de seus rios e ao crescimento acelerado de algumas cidades e do parque industrial, foi um dos primeiros a sofrer as consequ\u00eancias da polui\u00e7\u00e3o h\u00eddrica, decorrente do lan\u00e7amento dos esgotos (sem tratamento), nos corpos d’\u00e1gua. Foi tamb\u00e9m pioneiro na promulga\u00e7\u00e3o das primeiras leis de saneamento e Sa\u00fade P\u00fablica.<\/p>\n
Somente em 1815, em Londres, os esgotos come\u00e7aram a ser lan\u00e7ados em redes coletoras; em Hamburgo, em 1842, em Paris, em 1880. Nesta \u00e9poca desenvolveram-se processos para extrair nutrientes dos esgotos para irriga\u00e7\u00e3o: \u201cA.B.C. Process (alum, blood and clay)\u201d, um m\u00e9todo para desodoriza\u00e7\u00e3o e precipita\u00e7\u00e3o de lodos pela adi\u00e7\u00e3o de al\u00famen, carv\u00e3o e argila no esgoto bruto e tanques s\u00e9pticos.<\/p>\n
Em 1860, aparece o dispositivo de Mouras, aparelho com apenas uma c\u00e2mara com a fun\u00e7\u00e3o de sedimenta\u00e7\u00e3o e digest\u00e3o anaer\u00f3bia do lodo com funcionamento prec\u00e1rio devido a interfer\u00eancia destes dois processos.<\/p>\n
Entre o s\u00e9culo XIX e o in\u00edcio do s\u00e9culo XX, com o grande desenvolvimento das cidades, o exemplo ingl\u00eas foi seguido por outros pa\u00edses que come\u00e7aram a se preocupar com o tratamento dos seus esgotos e, como resultado, foi implantada a famosa Esta\u00e7\u00e3o Experimental Lawrence, em Massachusetts, nos EUA, que foi uma instala\u00e7\u00e3o bastante singular destinada \u00e0 verifica\u00e7\u00e3o experimental de diferentes procedimentos poss\u00edveis de tratamento de \u00e1guas residuais.<\/p>\n
Com base nos experimentos verificados em Lawrence emergiu a ideia de se dividir os tanques s\u00e9pticos em dois compartimentos separados, por\u00e9m interligados por uma \u00fanica fenda por onde passava o lodo. Entretanto, a primeira realiza\u00e7\u00e3o de um tanque nestas condi\u00e7\u00f5es deve-se a Travis de Hampton, Inglaterra, que concebeu o Tanque Hidrol\u00edtico ou \u201cTravis Colloider\u201d em 1903, por\u00e9m n\u00e3o se considerava uma separa\u00e7\u00e3o integral entre as duas c\u00e2maras, porquanto era recomendada a introdu\u00e7\u00e3o de 1\/7 da vaz\u00e3o afluente na c\u00e2mara de digest\u00e3o. Em 1906, Karl Imhoff, com base na ideia de Travis, idealizou um novo tanque que passou a ser aplicado nas instala\u00e7\u00f5es de Emscher na Alemanha e que posteriormente passou a levar seu nome.<\/p>\n
Os sistemas f\u00edsico-qu\u00edmicos eram talvez um pouco mais populares \u00e0 \u00e9poca, incluindo dilui\u00e7\u00e3o b\u00e1sica, sedimenta\u00e7\u00e3o, tratamento qu\u00edmico e tratamento eletrol\u00edtico (ou seja, o chamado processo de oxida\u00e7\u00e3o direta.<\/p>\n
No Brasil, a ado\u00e7\u00e3o de tratamentos biol\u00f3gicos de esgotos encontrou forte oposi\u00e7\u00e3o por parte de Saturnino de Brito, famoso engenheiro sanitarista e patrono da Engenharia sanit\u00e1ria brasileira que por ser positivista se opunha \u00e0s teorias de Pasteur contr\u00e1rias \u00e0 gera\u00e7\u00e3o espont\u00e2nea que negava a import\u00e2ncia fundamental dos micr\u00f3bios. Em consequ\u00eancia, conduzia seus projetos de depura\u00e7\u00e3o de esgotos recomendando tratamentos f\u00edsicos extensivos (irriga\u00e7\u00e3o de terrenos, disposi\u00e7\u00e3o no mar) ou tratamentos estritamente qu\u00edmicos.<\/p>\n
No Reino Unido, a Royal Commission on Sewage Disposal em 1898 foi um marco no desenvolvimento da tecnologia no tratamento de esgotos. Seu papel foi coordenar as atividades que levaram \u00e0 uma melhor compreens\u00e3o dos fatores inerentes \u00e0 qualidade das \u00e1guas e aos novos procedimentos no tratamento dos esgotos.<\/p>\n
Um dos resultados mais conhecidos da Comiss\u00e3o foi a medi\u00e7\u00e3o do grau de polui\u00e7\u00e3o das \u00e1guas e esgotos visando determinar a \u201cqueda de oxig\u00eanio\u201d em um rio atrav\u00e9s do teste de DBO, 5 dias, per\u00edodo considerado \u00e1 \u00e9poca adequado para rios da Inglaterra e Irlanda porque este seria supostamente o tempo mais longo que a \u00e1gua do rio leva para viajar da nascente ao estu\u00e1rio.<\/p>\n
Fundamentos do processo de lodo ativado<\/strong><\/p>\n Outro dos processos estudados na Esta\u00e7\u00e3o Experimental Lawrence foi a aera\u00e7\u00e3o de \u00e1guas residuais municipais em diferentes arranjos. Com base nestes experimentos, Edward Ardern, qu\u00edmico da esta\u00e7\u00e3o de tratamento de \u00e1guas residuais de Manchester – Davyhulme, e seu colega de trabalho, William Locket repetiram na Inglaterra os ensaios de aera\u00e7\u00e3o com \u00e1guas residuais que ocorriam na Esta\u00e7\u00e3o Experimental de Lawrence.<\/p>\n Entre 1913 e 1914, foram realizados experimentos em escala de laborat\u00f3rio na esta\u00e7\u00e3o de tratamento de \u00e1guas residuais de Manchester – Davyhulme. Como primeiros reatores – bacias de aera\u00e7\u00e3o em escala de laborat\u00f3rio – foram utilizadas garrafas de vidro. Para evitar o crescimento de algas, as garrafas foram cobertas com papel pardo para proteger o conte\u00fado da luz do dia. Esgoto de diferentes distritos de Manchester foi usado para esses experimentos.<\/p>\n Contrariamente aos experimentos de Massachusetts, nos testes de aera\u00e7\u00e3o de Manchester, o sedimento ap\u00f3s a decanta\u00e7\u00e3o foi deixado na garrafa e uma nova dose de \u00e1gua residual foi adicionada ao sedimento para o pr\u00f3ximo lote. Lockett e Ardern descobriram logo que a quantidade de sedimento aumentava com o aumento do n\u00famero de lotes. Concomitantemente, o tempo de aera\u00e7\u00e3o necess\u00e1rio para “oxida\u00e7\u00e3o total” do esgoto (oxida\u00e7\u00e3o total era um termo usado para descrever a remo\u00e7\u00e3o de org\u00e2nicos degrad\u00e1veis e para nitrifica\u00e7\u00e3o completa).<\/p>\n Por meio dessa t\u00e9cnica de aera\u00e7\u00e3o em lote repetida com o sedimento remanescente na garrafa, Lockett e Ardern foram capazes de encurtar o tempo de aera\u00e7\u00e3o necess\u00e1rio para “oxida\u00e7\u00e3o total” de semanas para menos de 24 horas, o que tornou o processo tecnicamente vi\u00e1vel. O sedimento formado durante a aera\u00e7\u00e3o do esgoto foi denominado lodo ativado por sua apar\u00eancia e atividade. Lockett e Ardern falaram sobre seus experimentos e resultados na reuni\u00e3o da Sociedade da Ind\u00fastria Qu\u00edmica realizada em 3 de abril de 1914 no Grand Hotel, Manchester.<\/p>\n Os resultados foram publicados posteriormente em uma famosa s\u00e9rie de tr\u00eas artigos:<\/p>\n \u2022 Ardern, E., Lockett, WT (1914a) Experiments on the Oxidation of Sewage without the Aid of Filters. J. Soc. Chem. Ind., 33, 523.<\/p>\n \u2022 Ardern, E., Lockett, WT (1914b) Experiments on the Oxidation of Sewage without the Aid of Filters, Part II. J. Soc. Chem. Ind., 33, 1122.<\/p>\n \u2022 Ardern, E., Lockett, WT (1915) Experiments on the Oxidation of Sewage without the Aid of Filters, Part III. J. Soc. Chem. Ind., 34, 937.<\/p>\n At\u00e9 1914, o processo de lodo ativado tinha sido testado na esta\u00e7\u00e3o de tratamento de \u00e1guas residuais Manchester – Davyhulme em larga escala, em uma planta-piloto “m\u00f3vel”. Embora a maioria das partes da unidade planta-piloto fossem feitas de madeira e o modelo fosse colocado no chassi de carro\u00e7a puxada por cavalos, esta instala\u00e7\u00e3o j\u00e1 exibia as caracter\u00edsticas mais marcantes do processo de lodo ativado que conhecemos hoje.<\/p>\n Desde o in\u00edcio, ambos os arranjos b\u00e1sicos do processo de lodo ativado foram testados, ou seja, os arranjos de fluxo cont\u00ednuo com clarificadores separados e reciclagem de lodo ativado e o arranjo fill-and-draw, hoje conhecido como SBR. Os modelos da Davyhulme foram equipados com aera\u00e7\u00e3o por ar difuso. Os difusores de bolha grossa logo foram substitu\u00eddos por elementos de cer\u00e2mica de bolha fina.<\/p>\n Simultaneamente com os experimentos de Manchester em 1914, o processo de lodo ativado SBR foi testado em uma planta em escala real em Salford. O primeiro processo de lodo ativado de fluxo cont\u00ednuo em escala real foi colocado em opera\u00e7\u00e3o para a cidade de Worcester em 1916 por Jones e Attwood, Ltd.<\/p>\n Os difusores usados nas bacias de aera\u00e7\u00e3o das primeiras plantas de lodo ativado sofreram r\u00e1pido entupimento. Por esta raz\u00e3o, em 1916 Howarth, o gerente da WWTP em Sheffield, substituiu a aera\u00e7\u00e3o por ar difuso com a aera\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica usando p\u00e1s de eixo horizontal de rota\u00e7\u00e3o vertical. O primeiro sistema de aera\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica em escala real entrou em opera\u00e7\u00e3o em 1920. Este chamado sistema de aera\u00e7\u00e3o Sheffield de 1924-1925 ainda \u00e9 preservado e usado na WWTP Stockport, que \u00e9 provavelmente a mais antiga, ainda operava planta de lodo ativado no mundo.<\/p>\n Os aeradores owarth paddle inspiraram Kessener a desenvolver escovas de aera\u00e7\u00e3o, usadas pela primeira vez na planta de tratamento de \u00e1guas residuais de abatedouro em Appeldoorn, Holanda, em 1927. Ao mesmo tempo, Bolton, na Inglaterra, estava empenhada no desenvolvimento de turbinas de aera\u00e7\u00e3o. As primeiras turbinas Simplex\u02db da Ames Crosta, Ltd. foram instaladas na ETAR de Bury em 1925.<\/p>\n O processo de lodo ativado encontrou logo sua aplica\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m fora do Reino Unido. A primeira planta experimental de lodo ativado nos EUA foi constru\u00edda em Milwaukee em 1915.<\/p>\n Karl. Imhoff realizou os primeiros testes com processo de lodo ativado em 1924 e a primeira planta em escala real foi constru\u00edda em 1926 em Essen-Rellinghausen.<\/p>\n Mesmo antes da Segunda Guerra Mundial, o processo de lodo ativado atingiu outros continentes, al\u00e9m da Europa e da Am\u00e9rica. Foi instalado, por exemplo, em Bangalore, \u00cdndia; Adelaide – Glenelg, Austr\u00e1lia e em Joanesburgo na \u00c1frica do Sul.<\/p>\n Duas controv\u00e9rsias adicionais pautaram os fundamentos do processo de lodo ativado suscitando intensos debates t\u00e9cnicos:<\/p>\n O primeiro dizia respeito a escolha dos sistemas de aera\u00e7\u00e3o, se difusores ou mec\u00e2nicos. O segundo debate girou em torno do comportamento fundamental do processo, em termos de mecanismos f\u00edsico-qu\u00edmicos versus biol\u00f3gicos.<\/p>\n A quest\u00e3o da aera\u00e7\u00e3o foi uma preocupa\u00e7\u00e3o significativa desde o in\u00edcio e gerou um debate acirrado. Mesmo os primeiros pesquisadores de lodo ativado estavam perfeitamente cientes de que a demanda de energia necess\u00e1ria teria um papel dominante na determina\u00e7\u00e3o da rela\u00e7\u00e3o custo-benef\u00edcio do processo. Por um lado, v\u00e1rios investigadores acreditavam que todo o transporte de oxig\u00eanio ocorria na superf\u00edcie do l\u00edquido, de modo que a aera\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica servia como o mecanismo ideal de transfer\u00eancia de g\u00e1s.<\/p>\n Essa vis\u00e3o foi contrariada por outro grupo que considerou a aera\u00e7\u00e3o difusa como o sistema ideal. No entanto, em uma s\u00e9rie cl\u00e1ssica de tr\u00eas artigos publicados durante 1936 e 1937, Ridenour e Henderson exploraram exaustivamente cada op\u00e7\u00e3o e conclu\u00edram que cada uma tinha seus m\u00e9ritos ou dem\u00e9ritos espec\u00edficos. Embora eles indicassem que uma unidade mec\u00e2nica poderia fornecer transporte de g\u00e1s nominalmente superior a uma demanda de energia equivalente, a sele\u00e7\u00e3o foi considerada um fator espec\u00edfico do local.<\/p>\n O segundo grande debate girou em torno do mecanismo fundamental de lodo ativado; se era uma opera\u00e7\u00e3o f\u00edsico-qu\u00edmica ou um processo biol\u00f3gico. Baly teorizou que a carga diferencial entre coloides de esgoto e matrizes de flocos resultaria em uma atra\u00e7\u00e3o eletrost\u00e1tica e consequente clarifica\u00e7\u00e3o. Em linhas semelhantes, Theriault considerou o processo de lodo ativado como mecanismo de bioze\u00f3lito. V\u00e1rios outros pesquisadores acreditaram que os compostos de ferro desempenharam um papel dominante no processo de oxida\u00e7\u00e3o. O refinamento subsequente a esta premissa sustentou que o ferro O fato \u00e9 que o processo de lodos ativados poderia ter se popularizado rapidamente para ser o principal processo de tratamento de \u00e1guas residuais a ponto de tratar milh\u00f5es de m3 de esgotos em apenas alguns anos a partir de sua formula\u00e7\u00e3o. No entanto, apesar dessa intensidade inicial, o lodo ativado n\u00e3o encontrou aplica\u00e7\u00e3o generalizada at\u00e9 a d\u00e9cada de 1950.<\/p>\n Isto se deveu a briga por patentes, ou seja, este lit\u00edgio reduziu a maior parte do \u00edmpeto t\u00e9cnico. Enquanto Ardern e Lockett apresentaram seus resultados de pesquisa em maio de 1914, Jones e Attwood (isto \u00e9, Jones e Attwood, Ltd.) j\u00e1 haviam entrado com quatro pedidos de patentes.<\/p>\n Somente a partir dos anos 50 foi que houve um grande desenvolvimento tecnol\u00f3gico do processo e que tem perdurado ao longo do tempo.<\/p>\n Atualmente s\u00e3o dispon\u00edveis m\u00e9todos aer\u00f3bios de tratamento que transcendem o processo cl\u00e1ssico de lodo ativado, embora mantendo os mesmos conceitos b\u00e1sicos propostos h\u00e1 mais de 100 anos. Desta forma, os processos atuais de lodo ativado modificados permitem al\u00e9m da remo\u00e7\u00e3o de DBO, tamb\u00e9m nitrifica\u00e7\u00e3o, denitrifica\u00e7\u00e3o e remo\u00e7\u00e3o de f\u00f3sforo atrav\u00e9s de modernas tecnologias como SBRs, MBR, MBBR, MABR, BARDENPHO, UCT, IFAS, e suas variantes.<\/p>\n (Fontes: IWWA – The International Water Journal Association – Activated Sludge – 100 Years and Couting; Water Pollution Control Federation \u2013 Reflex\u00f5es sobre as sete d\u00e9cadas da hist\u00f3ria do AS de James E. Alleman e TBS Prakasam; Azevedo Netto – Curso de tratamento de \u00e1guas residu\u00e1rias.)<\/em><\/p>\n ________________________________________________________________________<\/p>\n *Jos\u00e9 Eduardo W. de A. Cavalcanti<\/strong><\/p>\n \u00c9 engenheiro consultor, diretor do Departamento de Engenharia da Ambiental do Brasil, diretor da Divis\u00e3o de Saneamento do Deinfra \u2013 Departamento de Infraestrutura da Federa\u00e7\u00e3o das Ind\u00fastrias do Estado de S\u00e3o Paulo (Fiesp), conselheiro do Instituto de Engenharia, e membro da Comiss\u00e3o Editorial da Revista Engenharia<\/p>\n E-mail:\u00a0cavalcanti@ambientaldobrasil.com.br<\/p>\n *Os artigos publicados com assinatura, n\u00e3o traduzem necessariamente a opini\u00e3o do Instituto de Engenharia. Sua publica\u00e7\u00e3o obedece ao prop\u00f3sito de estimular o debate dos problemas brasileiros e de refletir as diversas tend\u00eancias do pensamento contempor\u00e2neo<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" A hist\u00f3ria do processo de lodos ativados, idealizado h\u00e1 106 anos atr\u00e1s, \u00e9 praticamente desconhecida daqueles que militam na \u00e1rea de tratamento de esgotos. No entanto, na medida em que bilh\u00f5es de d\u00f3lares t\u00eam sido investidos no seu aprimoramento, principalmente desde que foi consolidado em 1914, ano em que se cunhou tal denomina\u00e7\u00e3o, \u00e9 \u00fatil […]<\/p>\n","protected":false},"author":13,"featured_media":71764,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[92],"tags":[],"class_list":{"0":"post-71762","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-jose-eduardo-cavalcanti"},"yoast_head":"\n
\nfuncionava como um transportador de oxig\u00eanio para facilitar a oxida\u00e7\u00e3o subsequente.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/cavalcanti-alta2-e1547225067645.jpg\")
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