tratamento de águas residuais

Saiba mais sobre o tratamento de águas nas ETARs

As águas residuais de origem doméstica e industrial necessitam de ser tratadas antes de serem escoadas para as águas do mar ou rio, de forma a atingirem um nível de poluição inofensivo. Estes tratamentos são feitos em estações de tratamento de águas residuais, chamadas de ETAR.

 

O que é uma ETAR?

As estações de tratamento de águas residuais – ETAR’s – são unidades específicas de tratamento de águas que visam o processamento e purificação dos efluentes de origem doméstica ou industrial (neste caso designadas por ETARI).

Todas as águas resultantes da utilização doméstica ou industrial necessitam de passar por várias fases de tratamento antes de poderem ser novamente escoadas para os rios e mares, de forma a evitar riscos de poluição elevados. Estes tratamentos são realizados com a ajuda de técnicas avançadas de purificação e processamento.

 

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Tratamento de Águas nas ETAR's
Tratamento de Águas nas ETAR’s

Dependendo das necessidades, o tratamento dos efluentes pode ser dividido em 5 grandes etapas.

 

Quais os tratamentos inerentes a uma ETAR?

 

São várias as fases de tratamento de águas residuais necessárias, antes destas poderem ser escoadas. As principais fases de tratamento são: o pré-tratamento, tratamento primário, tratamento secundário, tratamento terciário e tratamento das lamas. 

 

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1) Fase de pré-tratamento:

Dividido por três etapas: gradagem, desarenação e desengorduramento, necessários ao tratamento inicial dos efluentes.

1. Gradagem: é realizada a separação dos sólidos de maiores dimensões de forma manual ou automática;

2. Desarenação: os sólidos, areias e outros detritos inertes são decantados numa caixa de desarenação;

3. Desengorduramento: as gorduras em emulsão com o efluente são removidas nesta etapa.

As fases de pré-tratamento podem ser realizadas de forma isolada ou num sistema compacto, dependendo das necessidades específicas de cada efluente.

 

2) Tratamento primário

Também conhecido por tratamento físico-químico é a linha de tratamento mais usada em ETARI’s e consiste em várias etapas, entre as quais:

  • Regularização do pH dos efluentes – passo essencial, uma vez que as próximas etapas de tratamento de efluentes necessitam de uma escala de pH ideal;
  • Coagulação/floculação – Nesta etapa a matéria presente nos efluentes é separada mediante a densidade dos flóculos permitindo a sua decantação posterior;
  • Osmose inversa – Em determinados processos industriais onde seja necessária uma depuração mais elevada recorre-se à osmose inversa de forma a obter um efluente de qualidade superior. No processo de osmose inversa, a qualidade do efluente é maior quanto mais pequena for a porosidade das membranas usadas.

Após o tratamento primário, os efluentes seguem para o tratamento secundário.

 

3) Tratamento secundário

Também chamado de tratamento biológico, esta fase tem como objetivo reduzir a carga orgânica dos efluentes, com recurso à digestão anaeróbia e/ou aeróbia por microrganismos. Nesta fase há uma redução:

  • Da maioria dos sólidos suspensos totais (SST);
  • Da carência química de oxigénio (CQO);
  • Da carência bioquímica de oxigénio (CBO5).

É aqui que se inclui os processos de lamas ativadas, leitos percoladores, leitos de macrófitas, biodiscos, lagunagem, valas de oxidação, entre outros, que permitem efetuar o tratamento biológico das águas residuais.

Para a fase de tratamento secundário, poderá ser necessária a presença de um decantador primário que permitirá decantar as lamas primárias, um tanque aeróbio onde se dá a oxigenação dos efluentes para metabolizares a matéria orgânica pelos microrganismos e um decantador secundário de forma a que as lamas secundárias sejam recirculadas e submetidas a novo processamento.

O tratamento secundário por lamas ativadas é um dos processos com maior taxa de eficiência na remoção de CBO5’s, CQO’s e SST. É também um dos processos mais comuns no tratamento de águas residuais.

As lamas ativadas consistem no uso de uma cultura microbiológica de enriquecimento com micro e macro organismos que irão metabolizar as substâncias orgânicas e inorgânicas presentes no efluente transformando-as em produtos ambientalmente aceites.

Neste processo por lamas ativadas temos geralmente um reator biológico com a biomassa em suspensão. Graças ao uso da gravidade conseguimos uma separação física entre a fase liquida e as lamas posteriormente no decantador secundário.

Finalizado o tratamento secundário, segue-se então o tratamento terciário.

 

4) Tratamento terciário

O tratamento terciário surge como um polimento final do efluente. Inclui a remoção de excesso de fósforo ou azoto caso a descarga seja feita para um meio sensível, assim como qualquer tipo de tratamento adicional que permita um reaproveitamento do efluente. Consoante a finalidade do reaproveitamento, o próprio tratamento pode ser muito específico passando, por exemplo, por filtragem, desinfeção por UV ou até mesmo uma osmose inversa.

Os destinos finais mais comuns são:

  • O reaproveitamento para o processo industrial no caso de uma ETARI;
  • Rega;
  • Lavagens;
  • Combate a incêndios.

Estas utilizações dos efluentes no final do tratamento terciário promovem uma gestão mais eficiente dos recursos.

 

5) Tratamento das lamas

Este é um tratamento específico às lamas que provêm das várias fases de tratamento da ETAR. As lamas resultantes dos tratamentos apresentam um teor de microrganismos patogénicos elevados e que devem ser tratados de forma a transformar as lamas em substâncias inertes. Antes de serem tratadas, as lamas possuem também um teor de humidade bastante elevado (aproximadamente 70%) e, por isso, necessitam de ser desidratadas e desinfetadas de forma mecânica e/ou química.

Após esta fase de tratamento, as lamas poderão ser utilizadas de forma segura como fertilizante na agricultura ou usadas no setor dos combustíveis.

Todas estas fases de tratamento são necessárias para um bom tratamento das águas residuais para que possam ser reaproveitadas.

 

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Como escolher o melhor tratamento para as águas residuais

O tipo e o nível de tratamento a aplicar às águas residuais, que podem ser domésticas, industriais ou urbanas, depende de vários fatores, entre eles a quantidade e qualidade dos efluentes.

Na escolha do melhor tratamento para as águas residuais é importante também definir as características do local de descarga, bem como o nível de exigência da água que varia consoante o seu destino.

As águas industriais apresentam características físico-químicas distintas dos efluentes domésticos e urbanos, pelo que é imperativo optar pelo tratamento mais adequado.

 

O objetivo é tratar as águas por forma a poderem ser devolvidas à natureza e em condições que sejam ambientalmente seguras.

O tratamento de efluentes é realizado numa Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR”s) e compreende quatro fases que serão explicadas mais à frente neste artigo:

  • Tratamento preliminar;
  • Tratamento primário:
  • Tratamento secundário;
  • Tratamento terciário.

Neste processo de tratamento de efluentes inclui-se ainda a secagem de lamas que têm o potencial de serem utilizadas como fertilizantes ou mesmo na produção de energia.

 

Os três grandes tipos de águas residuais

A proveniência das águas residuais permite separá-las em três grandes grupos: águas domésticas, águas industriais e águas residuais urbanas. Apresentam características e cargas poluentes distintas, logo necessitam de tratamentos diferenciados.

  • Águas domésticas: estes efluentes resultam da utilização da água pelas populações e outras atividades habitacionais, podendo incluir águas residuais de estabelecimentos de hotelaria e restauração.
  • Águas industriais: são provenientes das descargas de diversas indústrias. Consoante a indústria em causa, assim varia o tipo de efluente. As águas residuais provenientes da pecuária, por exemplo, necessitam de um tratamento distinto dos efluentes de uma indústria que utilize produtos químicos.
  • Águas residuais urbanas: são águas residuais domésticas ou que resultam da sua mistura com águas pluviais e/ou industriais.

Estes efluentes são recolhidos e posteriormente encaminhados para as Estações de Tratamento de Águas Residuais através de sistemas como as estações elevatórias.

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Tipos de tratamento de águas residuais – industriais e domésticas

As ETAR”s são unidades de processamento e purificação de efluentes, sejam de origem doméstica ou industriais. Estas águas são sujeitas a tratamentos específicos e de acordo com as características iniciais do efluente a tratar.

O resultado final deve estar de acordo com os parâmetros permitidos para descargas numa linha de água ou infiltração em solo.

Como mencionado anteriormente, o processo de tratamento compreende 4 fases, isto é, os efluentes são sujeitos a sucessivas fases de purificação e desinfeção:

 

1 – Tratamento Preliminar/ Pré-tratamento

Esta fase compreende um conjunto de processos físicos, entre eles, a filtração dos resíduos mais grosseiros, sedimentos e resíduos flutuantes. Esta limpeza é realizada mediante a gradagem, a desarenação e o desengorduramento.

  • Gradagem: separação dos sólidos de maiores dimensões através de gradagem manual ou automática;
  • Desarenação: remoção de areias e outros detritos sólidos minerais;
  • Desengorduramento: remoção de gorduras dos efluentes.

 

2 – Tratamento Primário

O tratamento primário também pode ser designado por tratamento físico-químico. Os processos físicos envolvem a decantação mediante a sedimentação de partículas, com vista a remover gorduras e areias. Os processos químicos destinam-se a corrigir o pH das águas residuais, bem como a coagulação e a floculação que vão tornar os sedimentos maiores e mais pesados, facilitando a sua decantação.

A correção do pH é vital nesta fase, uma vez que as etapas seguintes exigem níveis de pH dentro de determinados limites.

 

3 – Tratamento Secundário

Esta fase envolve um processo biológico que tem como objetivo reduzir as cargas orgânicas dos efluentes. Através da atividade de microrganismos, nomeadamente bactérias aeróbias (cuja atividade depende da presença de oxigénio) e/ou anaeróbias (não necessitam de oxigénio), é realizada a degradação dos compostos orgânicos resultantes da fase anterior.

Nesta fase, atinge-se a eliminação quase-total da carga poluente, nomeadamente:

  • Redução da maior parte dos sólidos suspensos totais (SST);
  • Redução da carência química de oxigénio;
  • Redução da carência bioquímica de oxigénio.

Esta etapa exige também um decantador primário para a decantação das lamas primárias, um tanque aeróbio e um decantador secundário para decantação das lamas secundárias que poderão voltar a ser recirculadas ou submetidas a processamento.

 

4 – Tratamento Terciário

Nesta etapa procede-se a um tratamento de desinfeção e controlo de nutrientes. O objetivo é a eliminação de bactérias e vírus. Após esta fase, as águas podem ser utilizadas para fins como a agricultura, rega de espaços verdes, combate a incêndios, processos industriais, entre outras aplicações.

É recomendado que a desinfeção seja realizada por meio de ultravioletas uma vez que adição de cloro origina organocloratos que têm impacto nocivo nos ecossistemas.

 

5 – Tratamento das Lamas

No final destas quatro fases obtém-se, por um lado, um efluente com baixo nível de poluição e, por outro lado, vários tipos de lamas provenientes das etapas anteriores.

Recomenda-se que estas lamas sejam desidratadas e desinfetadas uma vez que, apesar de serem ricas em nutrientes e matéria orgânica, também podem conter microrganismos patogénicos. O seu elevado teor de humidade também favorece o seu crescimento de bactérias.

Após a desinfeção e desidratação, estas lamas podem ser utilizadas na agricultura, como fertilizantes, como substrato para energia ou até mesmo no setor dos biocombustíveis.

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Existem outras soluções mais compactas e adaptadas a indústrias específicas que permitem um tratamento simplificado dos efluentes produzidos:

  • Separadores de Gorduras: indicados na remoção de gorduras alimentares por meio da decantação, estes separadores são particularmente úteis no ramo da restauração, confeção e matadouros.
  • Separadores de Hidrocarbonetos: indicados para remover gorduras minerais por fenómenos de decantação e filtração, são utilizados em indústrias que envolvem o contato da água com óleos, como sucatas, oficinas e garagem de automóveis, entre outras.

 

Objetivos do processo de tratamento de águas residuais

O tratamento de efluentes é projetado com o objetivo de melhorar a qualidade das águas residuais, através da eliminação de:

  • Sólidos em suspensão;
  • Bactérias e microrganismos patogénicos;
  • Nutrientes como o nitrato e fosfato, nocivos à saúde humana e potenciadores do crescimento de algas indesejadas criando um ambiente aquático impróprio para várias espécies de peixes;
  • Produtos orgânicos biodegradáveis.

 

O principal objetivo do tratamento de efluentes urbanos e industriais é eliminar os resíduos por forma a não oferecerem perigo à saúde pública, nem ao meio ambiente.

Este processo tem ainda a vantagem de produzir lamas que podem ser aplicadas na fertilização dos solos, valorização energética, combustíveis, entre outras utilizações.

Devolver as águas residuais ao meio ambiente sem tratamento coloca em perigo a saúde das pessoas e de todo o ecossistema, para além de ser considerada uma transgressão, uma vez que a descarga de efluentes é sujeita a legislação.

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