Micróbios: Por que eles são importantes?

Os micróbios, ou “insetos”, são parte integrante do processo de tratamento de águas residuais – de muitas maneiras, eles são a pequena equipe de limpeza da natureza, trabalhando para limpar a água. O sucesso de uma instalação de tratamento de águas residuais depende em grande parte da manutenção do equilíbrio correto desses microrganismos. Cada estágio do processo de tratamento abriga várias espécies – bactérias, protozoários e pequenos organismos – cada uma desempenhando uma função exclusiva na limpeza de águas residuais. Quando esses micróbios trabalham juntos de forma eficaz, eles transformam a água poluída em água limpa e segura, protegendo nosso meio ambiente e a saúde pública. Compreender sua importância é fundamental para otimizar o tratamento de águas residuais e garantir um futuro sustentável.

Bactérias

As bactérias estão em toda parte no processo de tratamento de águas residuais, aparecendo em todas as formas e tamanhos – esferas, bastões, espirais, você escolhe! Elas formam a espinha dorsal de uma comunidade microbiana saudável, constituindo mais de 95% da biomassa em qualquer sistema de tratamento. As bactérias têm uma série de responsabilidades no tratamento de águas residuais, sendo a mais importante a remoção de carbono e nitrogênio. O carbono, geralmente medido como COD (demanda química de oxigênio), é um nutriente essencial encontrado em todos os seres vivos e é o nutriente mais importante nos tratamentos de águas residuais. Sua decomposição e remoção, juntamente com o nitrogênio, são cruciais para o tratamento eficaz, destacando a importância das bactérias no processo.

Protozoários

À medida que subimos na cadeia alimentar, encontramos nossos amigos protozoários – organismos unicelulares que são muito mais complexos do que as bactérias. Eles são essenciais para limpar o excesso de DQO e bactérias na água e também ajudam a formar flocos, o que, em última análise, leva a uma melhor remoção de resíduos sólidos da água limpa. Entre os protozoários importantes estão as amebas e os ciliados, que desempenham papéis fundamentais nesse processo.

Amebas

Amoeba

AS AMEBAS SÃO PROTOZOÁRIOS DE MOVIMENTO LENTO CARACTERIZADOS POR SUA APARÊNCIA DISFORME. Em geral, elas são encontradas no início do processo de tratamento, onde as fontes de alimento, como carbono e bactérias livres, estão facilmente disponíveis e elas não precisam ir muito longe para encontrá-las. As amebas envolvem lentamente as partículas de alimento com seus corpos fluidos antes de consumi-las gradualmente. Elas podem se mover lentamente, mas se alimentam com eficiência e desempenham um papel fundamental no ecossistema.

Ciliados

OS CILIADOS SÃO UM TIPO DE PROTOZOÁRIO IDENTIFICADO POR PÊLOS MINÚSCULOS CHAMADOS CÍLIOS. Os ciliados que nadam livremente são os primeiros a aparecer no tratamento de águas residuais e geralmente podem ser encontrados quando há alimento disponível. Depois que o alimento que flutua em torno do volume de água é consumido, os ciliados rastejantes começam a dominar o sistema. Os ciliados têm feixes de cílios que podem funcionar como pernas enquanto se movem pelo floco em busca de alimentos. Esses organismos são bem-vindos porque contribuem para a compactação do floco, o que leva a uma maior separação dos sólidos da água. Em condições adversas, os ciliados podem formar uma casca protetora dura como resposta ao estresse. O estresse pode ser causado por baixo nível de oxigênio (DO), níveis desequilibrados de BOD/COD ou alterações no pH, toxicidade ou qualquer outro parâmetro atípico do sistema. Nós adoramos ver esses caras peludos e queremos mantê-los felizes!

Metazoários

Ainda mais acima na cadeia alimentar do tratamento de águas residuais estão os metazoários, que são, de longe, os organismos mais complexos encontrados no tratamento de águas residuais, com corpos multicelulares e métodos predatórios distintos. Por serem os mais complexos, eles demoram mais para aparecer em uma estação de tratamento. A detecção desses organismos geralmente indica que a estação de tratamento está em condições suficientemente boas para suportar o crescimento microbiológico, ou também pode sugerir que a água está recirculando há muito tempo. Os metazoários desempenham um papel importante na remoção do excesso de DQO, bactérias, protozoários e até mesmo metazoários menores. Dois metazoários notáveis são os rotíferos e os ursos d’água.

Rotíferos

OS ROTÍFEROS SÃO MICRORGANISMOS METAZOÁRIOS COM PÉS DIVIDIDOS. Seu nome vem das palavras latinas “rota” e “fer”, que significam “portador de roda”, devido ao fato de os cílios próximos à boca se moverem em padrões circulares para atrair alimentos. Além de suas bocas características, eles também têm um pé bipartido exclusivo que cobrem de muco para se ancorar e prender pedaços sólidos de flocos que flutuam nos sistemas de tratamento de águas residuais. Normalmente encontrados em sistemas de lodo mais antigos, a presença de rotíferos indica um bom tratamento. Se você tiver a sorte de encontrar um rotífero sob o microscópio, é provável que seja uma fêmea; adoramos uma rainha forte e independente! Eles também têm pouca ou nenhuma tolerância à toxicidade, portanto, quando eles estão ausentes, você sabe que o tratamento precisa de atenção.

Ursos aquáticos

OS URSOS D’ÁGUA SÃO METAZOÁRIOS MAJESTOSOS DE OITO PATAS E PROVAVELMENTE SÃO OS INSETOS MAIS FAMOSOS QUE VOCÊ ENCONTRARÁ NO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS. Eles são os principais predadores em águas residuais, atacando bactérias, protozoários e metazoários. Os ursos d’água são os que demoram mais para aparecer no tratamento e sua presença pode ser um indicador de resíduos mais antigos. Eles são conhecidos por perderem a pele e depositarem seus ovos dentro dela, proporcionando um ponto de desova protetor e aconchegante para seus filhotes. As mães são realmente as melhores!

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Cuidado com os bandidos

Bactérias filamentosas

Sim, nós sabemos, anteriormente listamos as bactérias como nossas amigas! Entretanto, nem todas as espécies de bactérias são benéficas – algumas podem assumir um papel de vilãs e causar estragos se tiverem a chance de dominar a cena. Esses tipos infames são as bactérias filamentosas. Elas têm má reputação no tratamento de águas residuais porque contribuem para problemas operacionais, como a formação de espuma e o aumento do volume de lodo. As bactérias filamentosas são compostas por várias espécies que se parecem com longos fios ou filamentos. Elas têm uma área de superfície maior, o que as ajuda a derrotar as bactérias benéficas em busca de alimentos e outros recursos.

Os Bulkers de Lodo

Em um sistema típico, as bactérias filamentosas geralmente são mantidas sob controle por outros micróbios e podem até ajudar a melhorar a estrutura do floco. Entretanto, em condições adversas, essas bactérias podem se multiplicar e atrapalhar a formação e a compactação do floco. Um processo, conhecido como “ponte de flocos”, permite que elas conectem diferentes flocos, impedindo a compactação adequada e levando ao “volume de lodo”. Isso dificulta a remoção da água dos biossólidos. Dois agentes de aumento de lodo nos quais queremos nos concentrar são o Nostocoida Limicola e o Tipo 0041/0675.

A NOSTOCOIDA LIMICOLA, QUE TAMBÉM CHAMAMOS DE “NOISTY NASTY”, É UMA BACTÉRIA FILAMENTOSA LONGA E ESPINHOSA COM CÉLULAS REDONDAS, QUE LEMBRA VAGAMENTE UM COLAR DE PÉROLAS. O ruído se estende do floco, contribuindo para o aumento do volume do lodo, e é frequentemente associado a deficiências nutricionais e resíduos sépticos que contêm ácidos graxos voláteis (compostos graxos parcialmente decompostos). Essa espécie também apresenta coloração positiva tanto na coloração de Gram quanto na de Neisser, aparecendo em roxo e azul em cada teste. Esse filamento também está associado a resíduos de amido, principalmente do processamento de batatas, portanto, talvez seja uma boa ideia você não compartilhar suas batatas fritas!

O TIPO 0041/0675, OU “BULKAMANIA/BULKSTER” PARA SIMPLIFICAR, SÃO DUAS ESPÉCIES DE BACTÉRIAS FILAMENTOSAS NORMALMENTE AGRUPADAS DEVIDO ÀS SUAS CARACTERÍSTICAS SEMELHANTES, COM A ÚNICA DIFERENÇA DE QUE O TIPO 0041 É MAIS ESPESSO EM DIÂMETRO. Seu revestimento felpudo característico é conhecido como crescimento epifítico. Ambas as espécies consistem em filamentos robustos com formato de célula retangular e se estendem do floco para contribuir com o aumento do lodo. Elas se desenvolvem em condições com baixa relação alimento/massa (F/M) e podem sobrepujar outras bactérias por alimento com seus corpos grandes. Esses filamentos são variáveis nos testes de coloração, o que significa que podem parecer positivos e/ou negativos em cada teste. Não sei se isso é assustador ou interessante, mas esses grandalhões estão sempre prontos para enfrentar qualquer micróbio em seu caminho. Você está bem?

Os inimigos espumosos

A formação de espuma em águas residuais geralmente ocorre devido aos altos níveis de gorduras, óleos e graxas (FOGs). Quando as bactérias filamentosas espumantes se tornam superabundantes, elas prendem esses FOGs e qualquer ar no sistema e flutuam até o topo, formando espuma. Dependendo da espécie de bactéria filamentosa, essa espuma pode ser macia, branca e dobrável, ou pode existir como uma espuma pesada, persistente e marrom que pode ser difícil de remover de um sistema de esgoto. As três espécies de espuma mais conhecidas são o Tipo 1863, Microthrix e Nocardia, mas vamos nos concentrar no Tipo 1863.

O TIPO 1863, OU “FATSO”, É UMA ESPÉCIE DE BACTÉRIA FILAMENTOSA QUE SE DESENVOLVE EM ÁGUAS RESIDUAIS COM MUITA NEBLINA. Sob o microscópio, esse filamento consiste em células grossas em forma de salsicha e é encontrado saindo de formações de flocos e flutuando na solução de água a granel. Embora o Tipo 1863 possa parecer preguiçoso, ele se alimenta rapidamente e prefere residir em ambientes em que o alimento está prontamente disponível e é fácil de ser decomposto, favorecendo uma F/M alta e tempos de retenção mais curtos. Essa espécie é bastante tolerante a condições de baixo oxigênio dissolvido (OD). Nos testes de coloração, geralmente apresenta coloração negativa tanto na coloração de Gram quanto na coloração de Neisser, aparentando ser rosa ou marrom.

Os Ambientalistas Huma

Na Huma Environmental, somos verdadeiros entusiastas dos micróbios. Estudamos esses micróbios com paixão e queremos compartilhar nosso conhecimento com você. Um dos nossos objetivos é educar você sobre a importância da microbiologia de águas residuais e como ela afeta o nosso dia a dia. Quer você perceba ou não, todos contribuem para as águas residuais, e há um ecossistema fascinante esperando para ser explorado. A Huma oferece uma variedade de produtos, incluindo macro e micronutrição, bioestimulantes e cepas bacterianas, alimentados por nossa tecnologia patenteada Micro Carbon Technology, para ajudar a melhorar a saúde microbiana em águas residuais. Nossa equipe também adora educar e oferecer treinamento sobre diferentes tópicos de águas residuais. Deixe-nos ajudar você a entender melhor a microbiologia de águas residuais e, ao mesmo tempo, limpar sua estação de tratamento de águas residuais!

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