Comercialmente encontram-se disponíveis no mercado, biomidia polietileno com densidade específica entre 0,94 e 0,96 g.cm-³, com área superficial específica variando de 450 a 1200 m2.m-³, permitindo, quando em termos de equivalência com a concentração de sólidos em suspensão presentes no tanque. As biomidia polietileno divergem na sua maioria pela disponibilização de área protegida para criação do biofilme, e/ ou pelo material empregado na sua fabricação.
Com relação à área disponibilizada, quanto maior a área, maior a quantidade de lodo a ser formado e menor a quantidade de biomidia polietileno a ser aplicada por volume de reator. A área protegida deve ser calculada pela área superficial interna da biomidia polietileno, multiplicada pelo número de peças por metro cúbico. A superfície externa fica exposta ao choque com outras biomidia polietileno dificultando a formação do biofilme, por isso não deve ser considerada como área útil na modalidade MBBR.
Mais informações interessantes sobre biomidia polietileno
O número de peças deve ser calculado pelo arranjo perfeito, quantificando o número de peças posicionadas ao lado da outra e uma sobre a outra em um recipiente de 1 m³ (1m x 1m x 1m).
O arranjo aleatório é obtido pelo cálculo da porcentagem que encheria o mesmo recipiente, porém de forma desordenada. A porcentagem deve ser obtida por amostragem e contagem em recipientes menores, a exemplo 50 a 250 litros. Esta porcentagem varia entre 78% a 85% dependendo do tamanho da biomidia polietileno. Quanto menores as dimensões, maior a porcentagem em relação ao arranjo perfeito.
Por sua vez, a seleção da biomidia polietileno em função da área protegida a ser utilizada depende da carga orgânica do efluente, dos volumes de tanques existentes, ou a serem executados, da qualidade do efluente desejada e do tempo de detenção hidráulico do reator. É importante observar que o enchimento dos tanques, com biomidia polietileno MBBR, variam entre um mínimo de 30% e um máximo de 70% e isso pode limitar a área da biomidia polietileno a ser utilizada.
“Uma biomidia polietileno com muita área, por exemplo 1000 m2/m³, ou superior, para o enchimento de 30 % do volume do tanque, considerado mínimo, necessita um tanque de aeração de volume muito reduzido, é necessário considerar o tempo de detenção hidráulico do efluente (TDH) que não deve ser inferior a um determinado valor, pois o tempo de contato entre o efluente a tratar e os microrganismos seria insuficiente para os processos metabólicos envolvidos”, explica Catino.
Ele ressalta também que deve ser dada uma atenção especial a geometria da peça, uma vez que, biomidia polietileno que possuem maiores áreas, em grande parte, apresentam aberturas muito restritas e de pequenas dimensões, não permite o fluxo do substrato e consequentemente a formação de um biofilme saudável. Várias mídias do mercado, que oferecem grandes áreas, não possuem as áreas interiores disponibilizadas, pois o biofilme superficial, bloqueia o fluxo do líquido para as camadas inferiores.
Veja alguns diferenciais de biomidia polietileno
Quanto ao material de fabricação, existem no mercado biomidia polietileno fabricadas em PP (Polipropileno) e PEAD (Polietileno de Alta Densidade), ambos compatíveis com a tecnologia MBBR. São estes os mais utilizados, e uma vez, sendo confeccionados em matéria prima 100 % virgem, apresentam vida superior há 20 anos.
Vale destacar que alguns fabricantes de MBBR optam por uma matéria prima reciclada, na cor preta e de baixíssima qualidade, comprometendo, em muito, a qualidade do processo, interferindo na imagem da tecnologia do MBBR. “Acreditamos que o mercado de tratamento de efluentes, cada vez mais competitivo, tem observado esta questão com muita propriedade” – enfatiza Catino.
Campos explica ainda que de uma forma geral, as biomidia polietileno presentes no sistema MBBR contribuem basicamente para manter elevada concentração de biomassa ativa, resultante do controle da espessura do biofilme em decorrência dos choques e cisalhamentos provocados pela energia da mistura; para a habilidade de reter biomassa altamente especializada para cada tipo de condição imposta ao reator, independente do parâmetro idade do lodo; e para permitir a capacidade de se ajustar a altas taxas de difusão, resultantes das condições de turbulência impostas ao reator.
É justamente no interior das biomidia polietileno que se desenvolve o biofilme, parte atuante no processo de tratamento. Trata-se de pequenos ecossistemas geralmente constituídos de três camadas. De acordo com Campos na primeira camada de colonização, as macromoléculas presentes no esgoto são adsorvidas promovendo clarificação, uma vez que são transportadas para a o interior da biomidia polietileno; na segunda camada, observam-se os processos aeróbios de estabilização da matéria orgânica com máxima taxa de crescimento dos microrganismos envolvidos.
Ele destaca que se observa também a produção de exopolímeros que promovem a estabilidade e aderência ao biofilme. Na terceira camada, devido à indisponibilidade de OD, ocorrem processos anaeróbios/anóxicos, além de possível respiração endógena em função da baixa quantidade de substrato.
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