A operação de processos biológicos aeróbios em Estações de Tratamento de Esgoto – ETEs, como lodos ativados convencionais, aeração prolongada e sistemas com remoção de nutrientes, é sustentada por um equilíbrio sensível entre atividade microbiológica, demanda de oxigênio e consumo energético.
Nesse contexto, a estabilidade metabólica do consórcio microbiano é o fator que conecta desempenho ambiental e custo operacional. A aeração, responsável geralmente por mais de 50% do custo operacional total, não responde apenas à necessidade de oxigênio dissolvido, mas à carga orgânica biodegradável efetivamente disponível no afluente e no reator. Essa carga varia continuamente ao longo do dia devido a contribuições domésticas, industriais, infiltrações pluviais e descargas pontuais, tornando qualquer estratégia baseada em médias históricas ou horários fixos tecnicamente inadequada para manter estabilidade e eficiência do processo.
Variabilidade da carga orgânica como fator de risco operacional
Em condições reais de operação, a DBO afluente não é uma variável estática. Oscilações rápidas de carga alteram diretamente a taxa respiratória da biomassa heterotrófica, impactando o consumo de oxigênio no reator. Quando essas variações não são detectadas em tempo hábil, o sistema entra em ciclos de superaeração, com oxidação ineficiente do carbono e elevação dos custos energéticos, ou de subaeração, que compromete a atividade microbiológica, reduz a eficiência de remoção de DBO, favorece problemas de odor e pode causar arraste de sólidos. O risco não está apenas no aumento do consumo energético, mas na perda de controle do processo biológico, afetando sedimentabilidade, estabilidade do floco e a continuidade operacional da ETE.
Limitações do controle baseado exclusivamente em oxigênio dissolvido
O controle tradicional de aeração por OD assume implicitamente que a demanda bioquímica de oxigênio permanece constante, premissa que raramente se sustenta em ETEs. A ausência de uma variável que represente a fração biodegradável da matéria orgânica impede qualquer ação proativa. Quando a carga aumenta, o OD cai rapidamente, levando a respostas reativas e tardias por parte do operador. Em períodos de baixa carga, set points elevados de OD resultam em desperdício energético e envelhecimento excessivo do lodo. O problema técnico central não é a medição de OD, mas a incapacidade de antecipar a demanda de oxigênio a partir da carga orgânica disponível. Ensaios laboratoriais de DBO₅, além de demorados, não oferecem utilidade operacional para intervenção em tempo real.
Faixas críticas de DBO relevantes para o controle do processo
Do ponto de vista regulatório, normas como a Resolução CONAMA nº 430/2011 estabelecem limite máximo de 60 mg/L de DBO₅,20 no efluente tratado e uma eficiência mínima de remoção 60%. Entretanto, esses valores não são referências adequadas para o controle interno do processo biológico. Operacionalmente, variações relativas de 20 a 30% na DBO afluente já exigem ajustes imediatos na taxa de aeração. ETEs municipais frequentemente operam com DBO equivalente entre 200 e 400 mg/L, enquanto contribuições industriais podem elevar esses valores de forma abrupta. No reator, a DBO solúvel residual deve permanecer baixa e estável para evitar crescimento filamentoso e perda de sedimentabilidade. Não existe limite normativo para DBO em linha no processo, pois trata-se de uma variável de controle, essencial para preservar a atividade metabólica da biomassa.
Medição contínua da carga orgânica como variável ativa de processo
Para que a aeração responda à dinâmica real do sistema, a DBO estimada na linha de tratamento torna-se um elemento operacional crítico. Mais do que atendimento legal, essa medição permite o ajuste fino do processo biológico, garantindo que o sistema responda às variações de carga antes que ocorram desvios críticos. A integração de uma variável que represente a carga orgânica real transforma a lógica de controle, permitindo atuar sobre sopradores, válvulas e difusores de forma antecipada, com resolução temporal compatível com a dinâmica do reator aeróbio.
Inserção do STAC2 da Aqualabo na lógica operacional da ETE
Nesse cenário, o STAC2 – Analisador online UV-Vis multiparâmetro atua como parte integrante do controle do processo, realizando varredura espectral entre 190 e 800 nm para correlacionar absorbâncias específicas à DBO, DQO e COT, sem uso de reagentes. A tecnologia capta variações reais da matéria orgânica dissolvida e particulada que alimenta o processo biológico. A possibilidade de monitorar até quatro fluxos de amostragem distintos permite acompanhar afluente bruto, efluente primário e pontos estratégicos do reator aeróbio, construindo uma visão integrada da carga ao longo do tratamento. Com ciclos de medição entre 2 e 5 minutos, os dados gerados são compatíveis com o controle automático da aeração.
Modelagem, integração e controle em tempo real
O software UV-PRO possibilita a criação de modelos específicos correlacionados à DBO do esgoto local, respeitando as características reais da matriz. A integração via Modbus TCP/IP ou RTU, além de Ethernet e WiFi, permite incorporar diretamente os valores estimados de DBO à lógica de automação da ETE. Dessa forma, a medição deixa de ser um indicador passivo e passa a atuar como variável ativa de processo, suportando estratégias de controle que antecipam picos de carga e ajustam a oferta de oxigênio de forma dinâmica.
Impactos diretos na eficiência energética e estabilidade do processo
A utilização de um sensor online de DBO baseado em UV-Vis, como o STAC2, viabiliza a otimização da aeração conforme a carga orgânica real, reduzindo consumo energético sem comprometer a remoção de matéria orgânica. A antecipação de picos de carga evita estresse da biomassa, mantendo a estabilidade do floco e prevenindo formação de espuma ou aumento do índice volumétrico do lodo. Em períodos de baixa carga, a redução controlada da aeração evita oxidação desnecessária e prolonga a vida útil de sopradores e difusores. A medição sem reagentes, aliada ao sistema de auto-limpeza, reduz custos de manutenção e riscos operacionais.
Conformidade ambiental como consequência da estabilidade biológica
Um processo biologicamente estável facilita o atendimento consistente aos limites de DBO no efluente final, reduzindo o risco de não conformidades legais. A confiabilidade da informação em tempo real diminui a dependência de análises laboratoriais para decisões operacionais e reforça o controle contínuo do desempenho da ETE. A DBO deixa de ser um dado histórico e passa a refletir, em tempo real, a demanda metabólica da biomassa, conectando energia, biologia, desempenho ambiental e eficiência operacional.
Aplicação prática na realidade operacional das ETEs
Na prática, controlar a aeração apenas por oxigênio dissolvido é insuficiente diante da variabilidade real da carga orgânica. A DBO é o parâmetro que traduz essa variabilidade em demanda energética concreta. A adoção do STAC2 da Aqualabo transforma a DBO em uma variável dinâmica de controle, integrada aos sistemas de automação e alinhada à realidade do processo. Em um cenário de pressão por redução de custos operacionais e maior rigor ambiental, controlar a aeração conforme a carga orgânica deixa de ser uma otimização opcional e se consolida como um requisito técnico fundamental para ETEs modernas, eficientes e sustentáveis.
STAC2 – Analisador online UV-Vis multiparâmetro
Analisador online UV-Vis multiparâmetro
Descrição
O STAC2 é uma solução avançada para monitoramento contínuo da qualidade da água, utilizando tecnologia UV/Vis capaz de detectar em tempo real parâmetros como DBO, DQO, COT, sólidos suspensos (TSS), nitratos e outros indicadores essenciais. Possui quatro canais de amostragem e foi projetado para aplicações exigentes em estações de tratamento, águas industriais, superficiais e sistemas de abastecimento.
Vantagens
Varredura espectral completa de 190 a 800 nm, com resolução de 1 nm
Suporte para até quatro linhas de amostragem trabalhando simultaneamente
Medições multiparâmetros sem reagentes
Sistema de limpeza automática integrado
Conectividade moderna: WiFi, Ethernet, USB e armazenamento interno
Ideal para processos industriais e monitoramento ambiental contínuo
Analisador UV/Vis multiparâmetro
Medição contínua em linha
Sistema de fluxo com autoclean
Comunicação digital (Modbus, Ethernet)
Armazenamento e registro de dados interno
Compatível com gerenciamento remoto via software próprio
Tem dúvidas sobre calibração, manutenção, integração ou suporte técnico?
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FAQ – STAC2
Como fazer a integração do STAC2 ao sistema de automação?
A unidade pode ser integrada via Modbus TCP/IP ou Modbus RTU, possibilitando comunicação com CLPs, supervisórios e softwares de gestão.
Ele pode ser configurado para diferentes modelos de DBO, DQO ou COT?
Sim. O software permite criar modelos personalizados baseados em correlações laboratoriais, garantindo alta precisão em medições equivalentes.
Qual é o tempo típico de resposta entre medições?
O ciclo de medição varia entre 2 e 5 minutos, incluindo leitura de referência (“blank”) automática.
Precisa de reagentes?
Não. A análise é totalmente ótica, sem necessidade de químicos ou consumíveis.
Possui sistema de limpeza?
Sim — conta com autolimpeza integrada no circuito hidráulico, reduzindo manutenção.
