ESPUMA X ESCUMA

ESCUMA X ESPUMA

O que é escuma?

Diversas são as definições para a escuma em processos de tratamento de águas residuárias, de uma maneira geral, trata-se de uma camada de materiais que flutuam superficialmente nos reatores.

Uma grossa camada de escuma pode ser constituída por compostos de difícil degradação, as gorduras, além de outras matérias flutuantes. Assim, essas referências motivam a idéia inicial de que escuma seja essencialmente uma camada de óleos, graxas e gorduras provindos do afluente que por serem de difícil degradação, pouco densos e insolúveis em água, se acumulam numa camada de topo na unidade de tratamento.

Talvez uma das definições mais extensas, mas nem por isso a mais completa, é, resumidamente, a de que a escuma pode conter gordura, óleos, ceras, sabões, restos de comida, cascas de frutas e vegetais, cabelos, papel e algodão, pontas de cigarros, plásticos, partículas de areia e materiais similares, apresentando massa específica menor que 1,0.

Ou, escuma é uma mistura de cabelos de animais, partículas de pele, palhas de leitos de animais, penas, fibras e qualquer coisa que flutue.

Ou ainda, é uma camada gelatinosa espessa, extremamente pegajosa e oleosa, coberta com uma fina crosta, contendo ainda pedaços de partículas grosseiras, lodo granular morto e outras partículas mais finas.

Portanto, a constituição da escuma parece depender fundamentalmente do tipo de água residuária a ser tratada e do tipo de reator de tratamento.

Resumindo: escuma, no contexto de reatores de tratamento de águas residuárias, é um subproduto de processo que se acumula na superfície dos tanques em geral. Potencialmente se constitui de materiais diversos, sendo, conseqüentemente, bastante heterogênea.

Escuma x Espuma

Recorrendo-se ao conceito vernáculo, é encontrado que espuma é sinônimo para escuma. Seja pela questão lingüística, ou mesmo em virtude da semelhante característica de ser flutuante, ou menos densa do que a água, o termo escuma e espuma são freqüentemente usados indistintamente. De fato, há relações, mas também diferenciações entre escuma e espuma que precisam ser desanuviadas para que os dois fenômenos tenham gestões adequadas.

Muito embora ambas, escuma e espuma, se constituam em possíveis problemas para a operação de reatores anaeróbios, a incidência e solução desses distintos problemas são também diferenciadas. Moen (2003) afirma que aos compostos de óleos e graxas, os quais segundo ele próprio são precursores da escuma, podem aderir bolhas de gás causando a formação de uma camada densa de espuma. Por outro lado, Gerard (2003) relata que a escuma pode conter bolhas de gás aderidas. Para Cook e Boening (1987), uma diferenciação entre espuma e escuma é que a primeira sempre tem bolhas de gás aderidas, porém a escuma pode não ter gases associados com sua formação. Nesse sentido, óleos e graxas, bolhas de gás e microrganismos não parecem ser elementos distintivos para as ocorrências de escuma e espuma. Assim sendo, a elucidação da diferença entre escuma e espuma deve passar, inicialmente, por uma compreensão dos fenômenos envolvidos na formação e acumulação de cada uma.

Espumação

São considerados pré-requisitos para formação de espuma em reatores: presença de bolhas de gás e material hidrofóbico combinados com substâncias surfactantes, isto é, aquelas que têm a propriedade de diminuir a tensão superficial da água (FOOT e ROBINSON, 2003, BARBER 2005).

Depreende-se, portanto, que a espuma, biológica e estável, forma-se quando há o encontro de bolhas de gás e células hidrofóbicas na superfície de um líquido com tensão superficial diminuída pela ação de surfactantes ou biosurfactantes, os quais são surfactantes produzidos pelos microrganismos.

São eventos que causam as ocorrências evidenciadas de espuma em digestores anaeróbios:

• Instabilidade metabólica em situações de partida do reator ou mesmo em condições de má mistura, aumento da alcalinidade dentro do digestor, fatores que intensificam o efeito surfactante;

• Lodo de alimentação do digestor com elevada proporção de bactérias filamentosas, promovendo acúmulo de hidrofóbicos;

• Mistura do digestor com recirculação de gás em lugar da mistura mecânica, gerando acréscimo das bolhas de gás.

Problemas relacionados com acumulação de espuma em reatores anaeróbios,

• Perda de capacidade volumétrica,

• Entupimento das tubulações de coleta de gás devido à aderência de sólidos da espuma,

• Perda de geração de energia elétrica a partir de menos biogás conseguido,

• Extravasamento de espuma no reator gerando maus odores, bloqueio de dispositivos de mistura a gás,

• Inversão do perfil de sólidos, cobrimento de bomba de recirculação de lodo, entre outros

Produção de escuma

A escuma, em seu processo de formação, prescinde de surfactantes, pois, o aprisionamento de bolhas de gás, em excesso motivado pelos agentes superfície ativa, pode ocorrer em um menor grau ou mesmo não se verificar sem que isto seja determinante na produção da camada de materiais flutuantes. No entanto, se houver quantidade significativa de surfactantes na massa líquida, materiais que formariam a escuma, por surgir flutuando na superfície, passam a agir estabilizando a espuma se estiverem enevoados de gases.

Nesse sentido, em situação de concentração reduzida de surfactantes, os materiais de massa específica menor que a da água (óleos, graxas, gorduras, materiais vegetais particulados, cabelos, borrachas, entre outros), apresentando uma tendência natural de flutuar e sendo de biodegradação mais demorada, podem se desvencilhar da massa biológica em digestão e subir no reator em direção à superfície, formando escuma.

A espuma que se forma na superfície dos reatores exige manutenção e vigilância constante da equipe de manutenção, sob pena de redução da área útil do reator, devendo ter uma remoção sistemática, pelas equipes de manutenção. Externamente as unidades de tratamento, dependendo do volume de surfactantes, pode criar uma falsa imagem da ineficiência do reator.