Por Ricardo Gonçalves de Morais / Pesquisador no Instituto Senai de Tecnologia em Meio Ambiente e Química

 

Em julho de 2025, o Instituto Senai de Tecnologia em Meio Ambiente e Química celebra 39 anos de história. Fundado em 1986 como Escola Técnica de Saneamento (CETSAN), e evoluindo ao longo das décadas até se tornar referência em soluções para o setor ambiental, o Instituto carrega em sua trajetória o compromisso de apoiar a indústria, formar profissionais e impulsionar o desenvolvimento sustentável.

Nesse contexto, um dos temas centrais da atuação do Instituto é o aprimoramento dos sistemas de tratamento de efluentes, com destaque para o processo de lodos ativados, amplamente utilizado no Brasil. Nele, o tratamento ocorre por meio da ação de uma comunidade de microrganismos que, em ambiente aerado, consomem e transformam a matéria orgânica presente no efluente. Trata-se de um processo biológico altamente eficiente, mas que depende de forma direta da interação entre microbiota e operação: a saúde dos microrganismos e a forma como o reator é conduzido são igualmente determinantes para o bom desempenho do sistema.

Esses microrganismos formam agregados chamados de flocos biológicos, que se agrupam e sedimentam no decantador secundário. A estrutura, tamanho e comportamento desses flocos estão relacionados a diversos parâmetros operacionais, como tempo de retenção celular, taxa de aeração e recirculação de lodo. Quando bem ajustado, o sistema de lodos ativados promove a remoção da carga orgânica e pode contribuir para a redução de nutrientes e sólidos suspensos, atendendo aos padrões ambientais exigidos.

Figura 1 – Micrografias ópticas de lodo ativado em diferentes fases de operação

Fonte: Latocheski (2024)

Além do comportamento físico dos flocos, a presença e a diversidade de protozoários ciliados, flagelados e também de metazoários nos flocos biológicos atuam como bioindicadores relevantes da estabilidade e maturidade do sistema. Em condições operacionais adequadas, observa-se o predomínio de organismos aderidos aos flocos, com movimentação limitada e estável. Já o aumento de protozoários móveis de vida livre, a presença de formas oportunistas ou a ausência desses microrganismos pode indicar sobrecarga orgânica, baixa oxigenação ou instabilidade do reator. A presença de metazoários, como pequenos vermes e rotíferos, costuma ser associada a sistemas estáveis e com menor carga orgânica residual. A análise microscópica periódica do lodo ativado permite, assim, avaliar a saúde do microbioma e orientar decisões operacionais de forma preventiva e fundamentada.

 

Figura 2 – Exemplos de microrganismos observados em micrografias ópticas do licor misto de um lodo ativado

Fonte: Latocheski (2024)

A aplicação desse tipo de sistema é ampla, sendo utilizado em estações de tratamento de esgoto doméstico, de efluentes industriais e também em unidades que tratam efluentes mistos. Porém, falhas na operação, como sobrecarga orgânica, oxigenação insuficiente ou controle inadequado de sólidos, impactam diretamente a microbiota, podendo causar o surgimento de flocos frágeis (pin floc), crescimento excessivo de filamentos (bulking) ou formação de espuma (ou escuma). Por isso, o monitoramento integrado da microbiologia e da operação físico-química é essencial para prevenir falhas, aumentar a eficiência e reduzir custos operacionais.

Esse monitoramento exige a realização de análises regulares como sólidos suspensos totais (SST e SSV), razão A/M (alimentação/microrganismos), índice volumétrico de lodo (IVL), oxigênio dissolvido, pH, temperatura, DQO/DBO e observação microscópica dos flocos. A correlação entre esses parâmetros permite compreender o comportamento do sistema e aplicar os ajustes operacionais necessários com base técnica e de forma assertiva, promovendo maior estabilidade e desempenho do processo biológico.

Como o Instituto Senai pode apoiar sua estação de tratamento

O Instituto Senai de Tecnologia em Meio Ambiente e Química oferece apoio técnico completo para a operação, diagnóstico e otimização de sistemas de lodos ativados, atuando tanto na avaliação microbiológica do lodo biológico quanto no ajuste de parâmetros operacionais dos reatores. Por meio de análises integradas, é possível identificar disfunções, propor melhorias e elevar a performance do sistema.

Além disso, o Instituto realiza:

• Diagnóstico técnico de ETEs, com foco em eficiência, economia e conformidade ambiental;
• Estudos de retrofitting e suporte a sistemas com instabilidade operacional ou subdimensionamento;
• Soluções complementares e rotas alternativas de tratamento, incluindo reatores anaeróbios, processos físico-químicos (coagulação, flotação, filtração), sistemas de adsorção e tecnologias de tratamento avançado;
• Propostas de valorização de resíduos e efluentes da ETE, baseadas em estratégias de economia circular, como o reúso de água, a melhoria das condições para aproveitamento do biogás produzido e a recuperação de nutrientes;
• Capacitações técnicas específicas, voltadas à realidade da estação avaliada, com foco na operação de sistemas biológicos, físico-químicos ou avançados, interpretação de parâmetros e aplicação prática dos ajustes recomendados.
• Serviços de metrologia ambiental;
• Projetos de PDI customizados, adaptados à realidade da sua indústria ou município, combinando tecnologias convencionais e inovadoras;

Se sua empresa enfrenta desafios no tratamento de efluentes, ou busca soluções mais eficientes, sustentáveis e econômicas, o Instituto Senai está preparado para desenvolver rotas personalizadas, combinando ciência, engenharia e inovação para agregar valor ao seu processo.

Referências:

LATOCHESKI, Elaine Cristina. Remoção autotrófica de nitrogênio amoniacal de lixiviado de aterro sanitário: estratégias de engenharia de microbiomas. Tese de doutorado. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental.  Departamento de Hidráulica e Saneamento. UFPR. 2024.