Lodos ativados: nitrificação

Dados de entrada

Vazão média afluente

NTK afluente

NTK efluente

Amônia efluente de projeto

Produção de lodo (SSV)

Idade do lodo

Temperatura do líquido

Oxigênio dissolvido

pH

Alcalinidade afluente como CaCO3 (opcional)

Taxa de crescimento máxima a 20 °C

Coeficiente de temperatura θ

Coeficiente de saturação de amônia Kn

Coeficiente de saturação de oxigênio Ko

Produção de nitrificantes Yn (g SSV/g N)

Decaimento das nitrificantes bn

N no lodo excedente Fa (g N/g SSV)

O2 para nitrificação (g O2/g N)

Alcalinidade consumida (g CaCO3/g N)

Dados de saída

Taxa de crescimento das nitrificantes

Idade do lodo mínima

Fator de segurança na idade do lodo

Amônia efluente na idade do lodo

Nitrato produzido (N nitrificado)

Carga nitrificada

Demanda de oxigênio, nitrificação

Produção de nitrificantes

Alcalinidade após nitrificação

Descrição

Nitrificação no volume aeróbio de um sistema de lodos ativados.

Taxa de crescimento das nitrificantes corrigida para temperatura, oxigênio dissolvido e pH:

$\mu' = \mu_{max,20} \, \theta^{(T-20)} \, \frac{OD}{K_o + OD} \, f_{pH}$

$f_{pH} = 1 - 0{,}833 (7{,}2 - pH) \quad \text{para } pH < 7{,}2$

Taxa de crescimento na amônia efluente de projeto $N$ e idade do lodo mínima:

$\mu_n = \mu' \frac{N}{K_n + N}$

$\theta_{c,min} = \frac{1}{\mu_n - b_n}$

Amônia efluente na idade do lodo adotada, com fator de segurança $\theta_c / \theta_{c,min}$ :

$N = \frac{K_n (1 + b_n \theta_c)}{\theta_c (\mu' - b_n) - 1}$

Balanço de nitrogênio, descontado o nitrogênio incorporado ao lodo excedente:

$N_{ox} = NTK_0 - NTK_e - \frac{F_a P_{xv}}{Q}$

Demanda de oxigênio de 4,57 g O₂/g N e consumo de alcalinidade de 7,14 g CaCO₃/g N nitrificado. O coeficiente de decaimento das nitrificantes $b_n$ é nulo por padrão.

Referência

VON SPERLING, M. Lodos ativados. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias, v. 4. Belo Horizonte: DESA/UFMG.

Cálculos