O objetivo dessa etapa é remover a matéria orgânica por meio de reações bioquímicas. Os processos podem ser aeróbicos, simulando o processo natural de decomposição, ou anaeróbios, que consistem na estabilização de resíduos feita pela ação de microorganismos, na ausência de ar ou oxigênio elementar.

Como exemplo, no site da Kurita (http://www.kurita.com.br/adm/download/Etapas_do_Tratamento_de_Efluentes.pdf)  é citado o processo aeróbico lodo ativado:

Tanque de Aeração

Tanque no qual a remoção da matéria orgânica é efetuada por reações bioquímicas, realizadas por microrganismos aeróbios (bactérias, protozoários, fungos etc). A base de todo o processo biológico é o contato efetivo entre esses organismos e o material orgânico contido nos efluentes, de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos microrganismos. Os microrganismos convertem a matéria orgânica em gás carbônico, água e material celular (crescimento e reprodução dos microrganismos).

Decantação Secundária e Retorno do Lodo

Etapa em que ocorre a clarificação do efluente e o retorno do lodo. Os decantadores secundários exercem um papel fundamental no processo de lodos ativados. São os responsáveis pela separação dos sólidos em suspensão presentes no tanque de aeração, permitindo a saída de um efluente clarificado, e pela sedimentação dos sólidos em suspensão no fundo do decantador, permitindo o retorno do lodo em concentração mais elevada. O efluente do tanque de aeração é submetido à decantação, onde o lodo ativado é separado, voltando para o tanque de aeração. O retorno do lodo é necessário para suprir o tanque de aeração com uma quantidade suficiente de microrganismos e manter uma relação alimento/ microrganismo capaz de decompor com maior eficiência o material orgânico. O efluente líquido oriundo do decantador secundário pode ser descartado diretamente para o corpo receptor, pode ser oferecido ao mercado para usos menos nobres, como lavagem de ruas e rega de jardins, ou passar por tratamento para que possa ser reutilizado internamente (vide item 5).

Elevatória do Lodo Excedente – Descarte do Lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente. Os sólidos suspensos, lodo produzido diariamente correspondente à reprodução das células que se alimentam do substrato, devem ser descartados do sistema para que este permaneça em equilíbrio (produção de sólidos = descarte de sólidos). O lodo excedente extraído do sistema é dirigido para a seção de tratamento de lodo.

4) TRATAMENTO DE LODO

Adensamento do Lodo

Etapa em que acontece a redução do volume do lodo. Como o lodo contém uma quantidade muito grande de água, deve-se realizar a redução do seu volume. Esta etapa ocorre nos Adensadores e nos Flotadores. O adensamento é o processo para aumentar o teor de sólidos do lodo e, conseqüentemente, reduzir o seu volume. Desta forma, as unidades subseqüentes, tais como a digestão, desidratação e secagem, beneficiam-se desta redução. Dentre os métodos mais comuns, temos o adensamento por gravidade e por flotação. O adensamento por gravidade do lodo tem por princípio de funcionamento a sedimentação por zona, sistema similar aos decantadores convencionais. O lodo adensado é retirado do fundo do tanque. No adensamento por flotação, o ar é introduzido na solução através de uma câmara de alta pressão. Quando a solução é despressurizada, o ar dissolvido forma micro-bolhas que se dirigem para cima, arrastando consigo os flocos de lodo que são removidos na superfície.

Digestão Anaeróbia

Etapa na qual ocorre a estabilização de substâncias instáveis e da matéria orgânica presente no lodo fresco. A digestão é realizada com as seguintes finalidades: destruir ou reduzir os microrganismos patogênicos; estabilizar total ou parcialmente as substâncias instáveis e matéria orgânica presentes no lodo fresco; reduzir o volume do lodo através dos fenômenos de liquefação, gaseificação e adensamento; dotar o lodo de características favoráveis à redução de umidade e permitir a sua utilização, quando estabilizado convenientemente, como fonte de húmus ou condicionador de solo para fins agrícolas. A estabilização de substâncias instáveis e da matéria orgânica presente no lodo fresco também pode ser realizada através da adição de produtos químicos. Esse processo é denominado estabilização química do lodo.

Condicionamento Químico do Lodo

Etapa na qual ocorre a estabilização do lodo pelo uso de produtos químicos tais como: cloreto férrico, cal, sulfato de alumínio e polímeros orgânicos. O condicionamento químico, usado antes dos sistemas de desidratação mecânica, tais como filtração, centrifugação, etc, resulta na coagulação de sólidos e liberação da água adsorvida.

Desidratação do lodo.

Etapa na qual é feita a remoção de umidade do lodo, com o uso de equipamentos tais como: centrífuga, filtro prensa ou belt press.

A escolha dentre eles depende das características do lodo a ser tratado, das vantagens e desvantagens de cada equipamento e do custo.

Secagem do lodo

Etapa na qual é feita a secagem do lodo, com o uso de secador térmico. A secagem térmica do Lodo é um processo de redução de umidade através de evaporação de água para a atmosfera com a aplicação de energia térmica, podendo-se obter teores de sólidos da ordem de 90 a 95%. Com isso, o volume final do lodo é reduzido significativamente.

Fonte: http://www.kurita.com.br/adm/download/Etapas_do_Tratamento_de_Efluentes.pdf