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De acordo com Andreottola et al (2005), os primeiros a se ocuparem da tcnica respiromtrica foram os pesquisadores Jenkins e Montgomery, tendo como base seus prprios estudos experimentais acerca da quantificao do consumo de oxignio em sistemas de Lodos Ativados.

Ferreira et al (2003) comenta que as medidas respiromtricas representam o comportamento da biomassa ao degradar o substrato presente no esgoto.


A determinao de respirogramas, ou da Taxa de Consumo de Oxignio (TCO), considera as variaes na taxa de respirao do lodo em consequncia do tipo de substrato acrescido ao sistema e da velocidade de degradao de parte da biomassa (ANDREOTTOLA et al, 2005).

O consumo de oxignio pode se desenvolver em duas fases principais:



A equao abaixo representa esse fenmeno:


r = rs + rend


onde:


r = taxa de respirao total (mg/L.h-1);

rs = taxa de respirao exgena (mg/L.h-1);

rend = taxa de respirao endgena (mg/L.h-1).


Durante a fase exgena, o consumo de oxignio pode ser influenciado pelo tipo de substrato presente no esgoto, como apresentado na Figura 3, dessa forma, tem-se:



Em condies endgenas a respirao do lodo tende a uma contnua utilizao de oxignio a uma velocidade relativamente constante e de pouca relevncia (Andreottola et al, 2005).


Dessa forma, as medidas respiromtricas, complementadas por anlises fsico-qumicas, pode ser pode ser usada para controle do desempenho e da operao de sistemas de lodo ativado porque permite determinar, entre outros:



A obteno da TCO leva em conta o emprego de equipamentos denominados Respirmetros, os quais consistem em um medidor de oxignio dissolvido acoplado a um computador, onde os dados da concentrao de oxignio em funo do tempo so armazenados e posteriormente tratados estatisticamente por um software, e ento apresentados na forma de diagramas da TCO em funo do tempo.


De acordo com van Haandel e Marais (1999), so necessrios o consumo de oxignio de 2 a 3 mgO2/L para se ter respirogramas confiveis.

A Figura 1 apresenta um modelo de respirmetro, e a Figura 2 ilustra um exemplo de respirograma.




O princpio de funcionamento relativamente simples: atravs do software instalado no computador possvel controlar o acionamento da aerao ligando os aeradores quando a concentrao de OD menor do que o valor de referncia estabelecido para o teste, bem como o desligamento dos aeradores, quando a concentrao de OD superior ao estabelecido ao teste. Dessa forma, ao longo do teste, os aeradores sero ligados e desligados de acordo com a concentrao de oxignio. Nos intervalos dessas ocorrncias, a sonda de OD enviar os valores medidos ao computador, determinando-se a TCO de forma semi-contnua. A Figura 3 demonstra um esquema de sistema automatizado de aquisio de dados da TCO em funo do tempo.