Sérgio Manzalli
O reúso de água é projetado para a eliminação total do esgoto gerado pelo empreendimento e reaproveitamento da água para jardins, ar-condicionado e sanitários. Atualmente existem sistemas que eliminam totalmente os resíduos, que é o grande problema do tratamento de esgoto. Neste artigo, descreverei um desses sistemas, suas aplicações e vantagens.
Em parceria com a empresa Misque, instalamos o sistema no Citibank da Avenida Paulista (20 m3 /hora) e no Shopping Ribeirão Preto (20 m3/hora). A tecnologia está em fase de implantação no Shopping Center Tacaruna (20 m3/hora), em Recife (PE ), Shopping Porto Madeira (10 m3/hora), em Porto Velho (RO), e Shopping Center Iguatemi Maceió (10 m3/hora).
A aceitação do sistema se deu em função das dimensões reduzidas do equipamento e o resultado da qualidade de água (reúso). Outro fator determinante é o resíduo sólido, que é mínimo e que é tratado, podendo ser despejado na rede pública, conforme normas dos órgãos sanitários. A SACS Consult direcionou o equipamento que era utilizado na área de efluentes industriais para esgoto doméstico, que é o grande nicho do mercado atual. O projeto mais significativo apontado pela empresa foi o Shopping Center Tacaruna, em que obtivemos a licença do CPRH (Conselho Pernambucano de Recursos Hídricos) para a instalação do sistema (alvará emitido) conforme leis ambientais e normas da qualidade da água de reúso.
Simultaneamente foi concedido pela Compesa (concessionária local) autorização para a instalação e a isenção da taxa de esgoto.
Para selar o projeto, a Prefeitura de Recife emitiu autorização para que o Shopping Tacaruna lance o excedente na rede pública devido à qualidade da água de reúso. Preocupado com o lado social, está em projeto para que o excedente seja doado para órgãos que necessitem de água de reúso para lavagem de calçadas, praças, etc.
O retorno do equipamento se dará em 8 meses. Cabe lembrar que quanto maior o consumo, mais viável é seu retorno. Atualmente estão disponibilizados equipamentos de vazão de 5, 10, 15, 20, 30, 40 e até 100 m3 por hora.
Outro fator importante é o lodo gerado pelo sistema, que representa 1% do volume que pode ser tratado, resultando em massa na cor cinza e sem odor, livre de bactérias e que pode ser utilizada como adubo orgânico ou lançado na rede pública (qualidade aprovada pelos órgãos ambientais).
Etapas
Sistema de Recalque e Tratamento Físico
Na fase inicial de tratamento constam os sistemas de recalque que são dotados de tratamento físico. Estes equipamentos consistem em sistemas conjuntos de caixa de areia e grades, que têm a responsabilidade de reter fisicamente os sólidos grosseiros. Esta etapa pré-condiciona o esgoto, diminuindo as paradas para manutenção e aumentando a vida útil dos equipamentos, além de gerar uma considerável remoção de contaminantes.Equalização
A tecnologia empregada não necessita de processos biológicos para operação de seus sistemas de tratamento, porém, para garantir que o sistema trate todo o volume produzido no dia, foi desenvolvido um processo de equalização que promove: a amortização dos picos de vazão; redução da patogenicidade e da carga orgânica dos efluentes; eliminação de odores desagradáveis; redução de investimento em equipamentos tecnológicos; não emissão de aerossóis e VOC’s (Compostos Orgânicos Voláteis).
No reservatório é introduzido ar, na forma de micro bolhas, a fim de promover a manutenção das características aeróbicas do efluente, evitando a formação de compostos prejudiciais. A aeração inicia o processo de decomposição da carga poluidora do efluente e evita a geração de odores fétidos.
Neste processo, existe a remoção de no mínimo 30% e no máximo 60% da DBO do efluente, principalmente pela ação dos microrganismos nele presentes, que, em condições adequadas de injeção de oxigênio, promovem a degradação de poluentes.DAF-Misque
O DAF-Misque reduz de 70 a 98% a carga orgânica dos esgotos. Esta remoção é motivada por reações químicas avançadas, que ocorrem internamente, de redução de compostos orgânicos que se tornam insolúveis e são eliminados por flotação. Os compostos patogênicos e parte da carga orgânica são oxidados, com remoção de até 90% das bactérias, produzindo CO2 que auxilia o processo de flotação da matéria orgânica. O DAF-Misque promove flotação e sedimentação de toda a sujidade presente nos esgotos, tornando-o límpido e isento de quase a totalidade dos contaminantes, além da redução da concentração de: cloretos (como Cl-); dureza (cálcio e magnésio); sílica (como SiO2); metais; sólidos suspensos totais; sólidos suspensos dissolvidos; etc.
Outra vantagem do DAF- Misque é a reduzida geração de lodo, sem odor e com alta concentração de nitrogênio orgânico e fósforo: essas características permitem sua transformação em condicionador de solo (reaproveitando, dessa forma, os nutrientes presentes nos esgotos).
Neste reator, ao esgoto proveniente do tanque de armazenagem, adicionam-se sais de Ferro III e bolhas de ar com diâmetro médio de 240 micrometros.
Este sistema remove 99% das bactérias presentes no esgoto, pois grande parte dos microrganismos é arrastada por outras substâncias para o lodo gerado.
Membrana Micro Seletiva
Após o DAF-Misque será instalada a Membrana Micro Seletiva (MMS-Misque), que terá a função de retenção das partículas sólidas geradas. Esta retenção promove remoção de até 98% dos microorganismos, principalmente cistos. A retenção física dos contaminantes reduz de 30 a 40% da DQO dos esgotos e promove sua filtração, de forma a facilitar a oxidação/ desinfecção das substâncias solúveis não retidas nas membranas.
Reator de Oxidação e Desinfecção
No reator de oxidação e desinfecção (ROD- Misque ), os esgotos sofrem ação energética do peróxido de hidrogênio, que promove desinfecção e remoção de substâncias tóxicas presentes nos esgotos, por ser catalisado, como por exemplo: cianetos, PPCPs (Pharmaceutical & Personal Care Products Ingredients), detergentes e outras substâncias orgânicas.
O reator de oxidação e desinfecção promove quebra química de moléculas orgânicas tornando-as mais susceptíveis à ação do ozônio, que será injetado sob pressão, a jusante do mesmo. Ele remove de 80 a 100% da DQO presente nos esgotos. Já o ozônio injetado na seqüência remove de 60 a 70% da DQO ainda presente.
Após o DAF- Misque e o MMS- Misque , a DBO da água tende a zero e praticamente não há a presença de microrganismos.
Dentro do reator ocorre a total desinfecção da água, além da oxidação dos compostos que persistiram à ação dos processos anteriores pela ação energética do oxigênio sob pressão. Mesmo cadeias longas de compostos orgânicos tendem a se desestabilizar e formar substâncias insolúveis ou substâncias suscetíveis a posterior ação oxidante do ozônio. A remoção de DBO neste sistema é de no mínimo 60 e no máximo 90%.?
Após os processos anteriores, a DBO, DQO e TOC da água tendem a zero e não há a presença de microrganismos. A Misque desenvolveu um processo de remoção de contaminantes que combina o peróxido de hidrogênio com o ozônio que é injetado sob pressão no interior do RAEP. A ação é sinérgica, pois quando ocorre a combinação dos dois processos, ocorre a liberação de radicais ·OH (hidroxila), que é a substância mais eletronegativa e conseqüentemente mais oxidante já conhecida.
A pré-ozonização reduz o consumo total de ozônio e melhora o rendimento do processo de desinfecção e oxidação de compostos orgânicos.
O ozônio e o peróxido de hidrogênio, após a reação química, em geral, são convertidos em dióxido de carbono e oxigênio elementar na forma de microbolhas.
A aplicação de ultra-som na freqüência e potência ideais provoca: implosão das microbolhas de gás gerando elevados choques entre as moléculas e liberando calor; destruição celular por implosão de gases contidos nos tecidos celulares e embolias nas células; desarranjo no RNA ou DNA; degaseificação da água; potencialização da ação oxidante do oxigênio.
A presença de elevada concentração de gases prejudicaria a eficiência do sistema de filtração. O ultra-som auxilia na coagulação da água gerando partículas de elevado tamanho efetivo facilitando o processo de remoção.
Neste equipamento são somados processos físicos e químicos para descontaminação da água. Nos reatores anteriores ocorre a formação de substâncias que devem ser removidas por retenção física ou por adsorção. Nesta operação unitária a água é percolada por um meio granular com a finalidade de separar fisicamente os micropoluentes que por ventura ainda existam.
O meio poroso granular é constituído também de silicatos especiais que tem a finalidade catalisar a oxidação de substancias orgânicas presentes como, por exemplo, os P.P.C.Ps. Os catalisadores existentes mantêm o leito sempre livre de microorganismos e garantem que a catalise oxidativa continue a ocorrer.
Módulo de Filtração
Aproveita-se a pressão do sistema e encaminha-se a água para um sistema de filtração. A filtração é realizada para que se retenham partículas provenientes dos processos anteriores, microrganismos, cistos de protozoários e esporos de bactérias. O módulo de filtração é constituído de um filtro de areia ultrafina de fluxo descendente, um filtro de carvão ativo de leito descendente e filtro de cartucho de 10 e 5 micra de diâmetro de poro.
Após a filtração é injetado ozônio sob pressão. Tal injeção promove maior contato efetivo entre o gás e o líquido, melhorando a eficiência da dissolução do ozônio na água que, posteriormente, é encaminhada a um sistema onde se promove efetivo tempo de contato entre o ozônio e a água para garantir total segurança no processo. Neste sistema ocorre total desinfecção, e redução mínima de 10 g/m³ de TOC.
Módulo de Análise
O efluente deste sistema de tratamento é todo analisado para que seja verificada a sua segura utilização. Caso a qualidade esteja inadequada, a água retorna para o início do processo.
São analisados de forma on line: pH; residual de ozônio na forma de O3; presença de atividades microbiológicas como Cryptosporidium e Giárdia; decomposição dos leitos filtrantes.
Apesar da baixa geração de lodo do sistema, a Misque se preocupa que em seus processos o meio ambiente seja respeitado, e como parâmetros mínimos para destinação de resíduos, garanti-se:
- Segurança para o meio ambiente e para os funcionários envolvidos;
- Atendimento total ao preconizado pela CETESB e pela legislação pertinente;
- Reciclagem dos resíduos e sustentabilidade do projeto;
- Garantia ao cliente com o fornecimento de laudos de análise e certificados de destruição do resíduo.
Reator Aeróbio de Elevada Performance
Reator de Ultra-som
Percolador
Módulo de Ozonização (INCZ)
Destinação do Lodo Gerado
Eficiência do Processo
A proposta Misque se baseia em níveis de eficiência adequados para promover a integridade humana e ambiental, atendendo às normas e leis vigentes.
O Tratamento Avançado de Esgotos Domésticos visando Reúso para Fins Urbanos apresentado atende aos seguintes requisitos técnicos:
- Será implantado sistema de análise on line que permita somente a liberação para reúso da água quando a mesma atinja a qualidade compatível com os parâmetros exigidos;
- Utilização de operações redundantes de sanitização e desinfecção descritos pelos TAG’s: DAF- Misque , MMS- Misque , ROD, RAEP, Reator de Ultra-Som, Módulo de Filtração, Percolador, INCZ ;
- Além de garantir a desinfecção por oxidação energética, tempo de contato e residual de oxidante, será garantido em cada etapa após tempo de contato adequado para cada desinfetante (H2O2 e O3), análise on line de seus residuais. Além disso, existirá na tubulação pontos de amostragem representativos, que propiciarão contra prova por análise microbiológica de contaminação ou calorimétrica de residual de oxidante;
- Na fase de projeto será criado e apresentado plano de manutenção preventiva e corretiva;
- Serão implantados no sistema, controles on line para que, em caso de problemas operacionais, a equipe Misque seja informada à distância, via telefone celular;
- Serão tomadas precauções para manter o esgoto sempre com características aeróbicas, desta forma evitando a geração de odores fétidos;
- Garantia de destino final adequado ao excesso de biomassa removida no processo de tratamento;
- Não utilização de técnicas que promovam excessiva volatilização dos V.O.C.s presentes nos esgotos;
- Promover adequações nos processos de tratamento de esgotos, sempre que se mostrarem economicamente viáveis, ações para reduzir a toxicidade dos lodos gerados evitando desta maneira a simples remoção de contaminação por arraste para o lodo.
Sérgio Manzalli (Diretor da Sacs Consult)