Modelagem matemática da produção de lodo em reatores MBBR: equacionamento do biofilme no software BioWin

O reator de leito móvel com biofilme (MBBR) é amplamente utilizado no tratamento de esgotos sanitários e efluentes industriais. A produção de lodo excedente nesse processo difere fundamentalmente dos lodos ativados convencionais (CAS), sendo governada pela dinâmica de crescimento, decaimento, adesão (attachment) e desprendimento (detachment) do biofilme. O software BioWin implementa um modelo matemático unidimensional de biofilme, calibrado para MBBR e IFAS, baseado na formulação de Wanner e Reichert (1996). Este trabalho apresenta a equação geral de balanço de massa de sólidos no biofilme (dMbf/dt = rcrescimento ? rdecaimento + rattachment ? rdetachment), detalha cada termo do equacionamento, documenta os parâmetros padrão do BioWin (Jatt = 8 g/(m²·d), Katt = 100 mg/L, Jdet = 8.000 g/(m³·d)), revisa dados da literatura científica sobre espessura de biofilme (50–500 µm), biomassa aderida (2.000–8.000 mg/L) e rendimento observado (Yobs ? 0,12 kg TSS/kg DQO), e desenvolve um exemplo numérico didático comparando a produção de lodo em MBBR e CAS. Os resultados demonstram que o par attachment/detachment é funcionalmente análogo à SRT em lodos ativados