Os efluentes são as águas residuais resultantes de atividades humanas, sejam elas industriais ou domésticas. Já o tratamento de efluentes é um processo que visa remover substâncias tóxicas e poluentes da água antes de liberá-la no meio ambiente. Esse procedimento é exigido por lei e pode ser feito por diferentes métodos de tratamento de efluentes.
Efluentes sem tratamento adequado contêm substâncias nocivas, como bactérias, vírus, produtos químicos tóxicos e nutrientes em excesso que, quando lançados no meio ambiente, causam a poluição da água, a morte de organismos aquáticos e a contaminação da população.
Dessa forma, o tratamento de efluentes permite uma redução do potencial poluidor dessa água residual e, até mesmo, a sua reutilização, de forma não potável, com o propósito de preservar os recursos hídricos do país, que já são muito escassos.
Neste artigo vamos abordar os principais métodos para o tratamento de efluentes, siga a leitura e aproveite!
Principais métodos para o tratamento de efluentes
Existem vários métodos utilizados no tratamento de efluentes, conheça alguns dos principais existentes:
1. MBBR
A sigla significa reator biológico de leito móvel (Moving Bed Biofilm Reactor), e trata-se de uma tecnologia de tratamento de efluentes que utiliza um reator de lodo ativado, com suporte de biofilme móvel.
O processo consiste em fornecer um ambiente aeróbio para os microrganismos se desenvolverem em um biofilme fixo, que cresce em pequenos suportes de plástico em movimento no tanque do reator.
Através dos processos de crescimento de biomassa em suspensão, assim como o de biomassa aderida, os sólidos suspensos ganham uma grande contribuição, causando o aumento dos microrganismos que estão atuando na depuração. Assim, em adição ao sistema de lodo ativado, se faz possível tratar cargas orgânicas com concentrações mais elevadas.
2. Biorreatores com membrana (MBR – Membrane BioReactor)
O biorreator com membranas é um método avançado que combina um reator biológico com uma unidade de filtração por membranas. Seu funcionamento inicia com a degradação da matéria orgânica em compostos mais simples, através dos microrganismos, nos reatores biológicos e posterior uso de membranas para separar os sólidos suspensos e microrganismos do efluente tratado.
O processo MBR pode ser usado para tratar efluentes domésticos ou industriais e é eficaz na remoção de contaminantes, incluindo matéria orgânica, sólidos suspensos, nutrientes e microrganismos patogênicos. Além disso, o MBR produz efluente de alta qualidade que pode ser reutilizado ou descartado com segurança.
Entre as principais vantagens do método MBR estão a redução do espaço necessário para o tratamento, a maior eficiência de remoção de contaminantes e a facilidade de operação e manutenção. No entanto, a implementação do processo MBR também tem custos mais elevados, especialmente devido à necessidade de manter e substituir as membranas periodicamente.
3. Tratamento por membranas
Além do método MBR mencionado anteriormente, existem outras tecnologias com uso de membranas avançadas, como a osmose reversa, e ultrafiltração e a nanofiltração, que utilizam membranas semipermeáveis para remover contaminantes por meio de processos de filtração baseados no tamanho e nas características moleculares.
Nestes sistemas, o efluente é submetido a alta pressão e passa por membranas com poros extremamente pequenos, que permitem apenas a passagem da água purificada. Os contaminantes, como íons, sais, compostos orgânicos e partículas suspensas, são retidos pela membrana e descartados como rejeitos.
A osmose reversa é eficiente na remoção de uma ampla variedade de contaminantes, incluindo sólidos dissolvidos, substâncias orgânicas, bactérias e vírus. É amplamente utilizado em processos de purificação de água potável, dessalinização de água salgada, tratamento de água de caldeiras, entre outros.
No entanto, é importante mencionar que o sistema de osmose reversa requer uma preparação prévia do efluente, uma vez que a presença de substâncias como óleos, graxas e partículas sólidas pode danificar as membranas. Portanto, é comum a utilização de pré-tratamentos, como filtração, sedimentação e/ou filtração por membranas de menor porosidade, para remover esses contaminantes antes do processo de osmose reversa.
Além disso, a osmose reversa consome energia significativa devido à necessidade de pressurização do efluente. A manutenção adequada das membranas também é essencial para garantir a eficiência do sistema e prolongar sua vida útil.
4. Processo de adsorção avançada
O processo de adsorção avançada utiliza materiais adsorventes, como carvão ativado e zeólitas, para remover contaminantes orgânicos e inorgânicos presentes no efluente.
As zeólitas são materiais porosos, compostos principalmente de alumínio, silício e oxigênio, que possuem a capacidade de adsorver e trocar íons com outros compostos químicos, incluindo metais pesados, fosfatos, amônia, corantes e outros compostos orgânicos e inorgânicos.
As zeólitas são frequentemente usadas em combinação com outros métodos de tratamento de efluentes, como aeração, coagulação e floculação, para aumentar a eficiência de remoção de contaminantes.
O processo de tratamento de efluentes com zeólitas envolve a adição desses materiais em pó ou granulados no efluente a ser tratado. Além disso, as zeólitas podem ser regeneradas e reutilizadas, tornando-se uma opção sustentável para o tratamento de efluentes.
Nos processos por adsorção avançada, outros materiais adsorventes especiais podem ser utilizados para remover contaminantes persistentes e de difícil remoção, como alguns tipos de poluentes orgânicos, produtos farmacêuticos, metais pesados e compostos químicos tóxicos.
5. Processo de oxidação avançada
O processo de oxidação avançada é uma técnica que visa a remoção de poluentes orgânicos persistentes e poluentes recalcitrantes.
Essa técnica é baseada na geração de espécies altamente reativas, como radicais livres de hidroxila (OH–). Os radicais hidroxila são altamente reativos e oxidam os compostos orgânicos presentes no efluente.
Alguns agentes oxidantes mais comumente utilizados são o ozônio, peróxido de hidrogênio (H2O2), ácido peracético, persulfato de potássio (K2S2O8) e o dióxido de cloro (ClO2).
Os processos de oxidação avançada são eficazes na remoção de compostos orgânicos persistentes, como produtos farmacêuticos, pesticidas, corantes, compostos aromáticos e outros poluentes recalcitrantes. No entanto, é importante considerar as condições de operação, a dosagem dos oxidantes, o pH e a presença de cocontaminantes que possam interferir na eficiência do processo.
Além disso, é necessário tratar e neutralizar os subprodutos gerados durante a oxidação, garantindo que não sejam tóxicos ou prejudiciais ao meio ambiente antes de descartar o efluente tratado.
6. Processo de precipitação seletiva
Outro processo é o da precipitação seletiva que, como diz o nome, utiliza reagentes químicos específicos para remover seletivamente alguns contaminantes, como metais pesados e fosfatos, através da formação de precipitados insolúveis, que envolvem as seguintes etapas:
- identificação dos íons-alvo;
- escolha do reagente precipitante;
- adição do reagente precipitante;
- formação e separação do precipitado;
- recuperação dos íons desejados.
Os processos de precipitação seletiva são vantajosos, pois são relativamente simples, econômicos e eficazes na remoção seletiva de contaminantes específicos. No entanto, é importante considerar os parâmetros de dosagem dos reagentes, o pH, a presença de outros íons que possam interferir na precipitação e a necessidade de uma posterior etapa de separação dos precipitados do efluente tratado.
Além disso, o descarte adequado dos precipitados gerados deve ser considerado para evitar impactos ambientais.
7. Tratamento físico-químico avançado
O tratamento físico-químico avançado é utilizado para remover os poluentes que não são removidos pelos processos biológicos mais comuns. Também pode atuar reduzindo a carga orgânica, como um pré-processo antes do tratamento biológico.
Em relação ao seu funcionamento, combina processos físicos como coagulação, sedimentação, filtração comum ou por membranas, com processos químicos, como oxidação avançada e adsorção. Esse método é ideal e eficaz na remoção de contaminantes orgânicos mais persistentes e metais pesados.
8. Wetlands construídos
Também conhecidos como pântanos artificiais ou zonas úmidas construídas, wetlands são sistemas de tratamento de efluentes projetados e construídos em forma de lagoas ou canais rasos que abrigam plantas aquáticas.
Os wetlands construídos geralmente são compostos por diferentes camadas e elementos, incluindo solo, vegetação, cascalho, areia e outros materiais filtrantes. As plantas aquáticas ajudam a oxigenar o sistema e fornecem um ambiente favorável para o crescimento de microrganismos que consomem os poluentes. O sistema de tratamento também inclui camadas de substrato que atuam como filtros para remover impurezas físicas e químicas do efluente.
O design desses sistemas é baseado em princípios hidráulicos, químicos e biológicos, visando maximizar a remoção de poluentes e melhorar a qualidade da água que passa por eles.
Por que o tratamento de efluentes é importante?
Veja os principais motivos pelo qual o tratamento de efluentes é tão importante e necessário:
1. Proteção da saúde pública
O tratamento ajuda a remover substâncias nocivas, como bactérias, vírus e produtos químicos tóxicos, da água antes de ser descarregada em rios, lagos e oceanos. Isso ajuda a proteger a saúde pública e reduzir a incidência de doenças relacionadas à água contaminada.
2. Preservação do meio ambiente
Outro importante benefício: ajuda a reduzir a poluição da água e a proteger o meio ambiente. Quando os efluentes são liberados sem tratamento adequado, podem causar danos à fauna e flora aquática, além de comprometer a qualidade da água em geral.
3. Conservação dos recursos hídricos
Permite que a água seja reutilizada ou devolvida ao meio ambiente com uma qualidade aceitável, permitindo sua reutilização em outras atividades e preservando a água doce disponível em nossos ecossistemas.
4. Sustentabilidade
O tratamento de efluentes é uma parte importante do gerenciamento sustentável da água. Ele ajuda a proteger os recursos hídricos e reduzir a quantidade de água doce necessária para as atividades humanas.
5. Cumprimento das regulamentações ambientais
Muitos países têm regulamentações ambientais rigorosas que exigem que os efluentes sejam tratados antes de serem liberados no meio ambiente. O tratamento de efluentes é, portanto, uma exigência legal para muitas indústrias e setores, ajudando a evitar multas e sanções.
Conclusão
Agora você já conhece os benefícios e os métodos para o tratamento de efluentes. Esse processo é uma parte importante do gerenciamento adequado de resíduos, essencial para garantir a qualidade da água, a saúde da população e do meio ambiente.
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