Tecnologias de tratamento de esgoto

O Grupo QJ Ambiental, visando compartilhar conhecimentos, irá falar hoje sobre as tecnologias de tratamento de esgoto.

Com a frequente escassez dos recursos hídricos, novas tecnologias visando garantir a qualidade da água dos mananciais e um melhor aproveitamento dos recursos hídricos têm sido alvo de pesquisa e desenvolvimento há várias décadas. A demanda por novas tecnologias para o tratamento de água, efluentes industriais e municipais, e os resíduos gerados por estes sistemas são cada vez mais estudados e analisados quanto a suas eficiências, assim como sua capacidade de redução de custos.

Os processos industriais e a agricultura são responsáveis por grande parte do consumo de água em nosso país, o qual na maioria estas águas utilizadas em processos industriais encontram-se, ao final de sua utilização em condições químicas ou físicas inadequadas e que podem apresentar uma diversidade de poluentes e resíduos de elevados níveis de carga orgânica até compostos de alta toxicidade impossibilitando o retorno ao manancial que foi captado. Outro grande responsável pela poluição são os esgotos, com alta concentração de carga orgânica e muitos contaminantes patogênicos.

Tratamento físico-químico
O tratamento físico-químico da água e efluentes é usado principalmente para:
- Controlar poluentes não removidos por processos biológicos convencionais;
- Fazer o tratamentos de água potável das estações de tratamento de água (ETA´s);
- Reduzir a carga orgânica precedendo o tratamento biológico diminuindo o dimensionamento da ETE.
O processo físico-químico retira também poluentes como o fósforo orgânico solúvel, nitrogênio, matéria orgânica (DBO), DQO, bactéria e vírus, sólidos em suspensão, sólidos coloidais e soluções que contribuam para turbidez. Umas das aplicações mais nobres é o uso para produzir água potável.

Tratamento biológico
O tratamento biológico é utilizado para gerar degradação de matéria orgânica dos efluentes, através de ação de agentes biológicos como bactérias, protozoários, etc que pode ocorrer de forma aeróbio, com utilização de oxigênio e anaeróbio, sem oxigênio.

Tecnologia MBR (Membrane BioReactor)
O sistema MBR está entre o que existe de mais avançado em tratamento de efluentes domésticos e industriais, com eficiência elevada e aplicação em diversas situações.

A tecnologia de biorreatores com membranas não se trata de uma ultrafiltração direta e sim de um sistema biológico completo em que as membranas de ultrafiltração fazem parte integrante do processo de digestão de matéria orgânica. Usualmente é utilizada acoplada a um biorreator aeróbio, podendo ser instalada em sistemas já existentes de lodos ativados, por exemplo. Por trabalhar com concentrações de sólidos maiores que os sistemas biológicos comuns, pode ser empregada em tanques de aeração mais compactos que os utilizados em sistemas de lodos ativados.

Os efluentes tratados devem ser biodegradáveis, com baixa carga orgânica, como os esgotos sanitários, e também efluentes de alta carga, como de cervejarias ou indústrias alimentícias.

A tecnologia de MBR é considerada o processo mais estável e seguro, onde permite obter um efluente final de alta qualidade com remoção de carga orgânica e nutriente. É o processo que tem uma operação simples, não havendo necessidade de controle de retorno de lodo.

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)
A tecnologia de sistema de tratamento de esgoto do tipo MBBR foi desenvolvida na Noruega na década de 1980, através da parceria firmada entre a companhia Kaldnes Miljøteknologi (KMT), especialista em tratamento de efluentes doméstico e industrial, e o Instituto de Pesquisa SINTEF (Rusten et al, 2000).

Basicamente, o processo de MBBR consiste em uma tecnologia adaptada aos sistemas de lodos ativados, por meio da introdução de pequenas peças de plástico de baixa densidade e de grande área superficial (biomídias) no interior do tanque de aeração, que atuaram como meio suporte para desenvolvimento do biofilme, mantidos em constante circulação e mistura seja em função da introdução de ar difuso ou devido à existência de agitadores mecanizados; não havendo a necessidade de recircular o lodo (WEF, MOP nº 35, 2010; Minegatti, 2008; Rusten et al, 2000; Ødegaard et al. 1994).  

Biofiltros
O biofiltro é um sistema de tratamento de água com resíduos, tanto de origem industrial como urbana. É um sistema biológico, com uma excelente eficiência em eliminação de matéria orgânica e com o alcance de excelente rendimento de purificação. 

São processos com a finalidade de tratar esgotos domésticos e efluentes industriais, com desempenho para um ambiente ecológico, tendo como condicionantes a luz, a matéria orgânica, temperatura, pH e o oxigênio.

Em um tratamento biológico de efluentes, após o lançamento dos despejos, reproduzem-se de certa maneira, os processos de autodepuração, transformando elementos orgânicos em produtos ou elementos mineralizados. Este tipo de tratamento é amplamente dividido em tratamento aeróbio e anaeróbio.

Biofiltros aerado submerso (BAS)
Utiliza microrganismos de crescimento aderido, sendo amplamente empregado para remoção de matéria carbonácea e nitrogenada. Uma das vantagens da aplicação desse sistema está a compacidade, o aspecto modular, a rápida entrada em regime, a resistência aos choques de cargas e a resistência às baixas temperaturas do esgoto. Os BAS podem ser usados como polimento de um sistema anaeróbio de tratamento de esgotos, ou como a unidade principal de tratamento. 

Ilhas flutuantes / Wetlands
Países como EUA, Nova Zelândia e Austrália têm investido nas chamadas “ilhas flutuantes” (sigla FTWs, em inglês, Floating Treatment Wetlands), que trazem a água suja de volta ao seu estado puro e reutilizável. Cientistas têm buscado uma maneira de limpar lagoas de água pluviais, águas residuais de efluentes e água de escoamento agrícola, e estudam como as ilhas flutuantes podem purificar essas águas.

O termo “wetlands” é usado para caracterizar vários ecossistemas naturais que ficam parcial ou totalmente inundados durante o ano. Exemplos conhecidos de Wetlands naturais são os pântanos, as várzeas de um rio, etc.

No Brasil, as principais recomendações de uso são para o pré-tratamento de água para diversas finalidades, tratamento secundário e terciário de esgoto urbano, abastecimento de água industrial e urbana e purificação de grandes volumes de água.

A técnica é baseada na construção de ecossistemas artificiais, que objetivam a mesma melhoria na qualidade da água que uma Wetland natural pode proporcionar. A construção de canais que usam macrofilas aquáticas flutuantes, também conhecidas como aguapés, é uma técnica de construção e maneja de Wetlands. Os aguapés contribuem na melhoria da qualidade da água, porque servem como um filtro de remoção de sólidos em suspensão e de nutrientes, nitrogênio e fósforo. Dentre as vantagens, destaca-se a resistência ao alto grau de poluição da água com grandes variações na quantidade de nutrientes, pH, toxinas e metais pesados. Podendo ser empregados em locais bastante degradados.

Estas ilhas flutuantes são um exemplo particularmente inovador de biomimetismo. “As FTWs podem ser simples matrizes construídas que ficam na superfície, cobertas por uma película de micróbios que se alimentam de nitrogênio e fósforo presentes na água, além de outros poluentes na sua superfície pegajosa. Além disso, as FTWs abrigam muitas plantas e até mesmo árvores além da película microbiana, como num pântano natural. Os caules das plantas permanecem acima do nível da água enquanto as raízes submersas crescem rapidamente”, explica o especialista da Clearwater Layline, Jeffrey Hanson.

Fonte:TAE