Planta de tratamento de efluentes e meio ambiente
Tags: energia, meio ambiente, tratamento de efluentes
Inúmeras plantas de tratamento de efluentes em operação no país têm desempenho impróprio em relação ao propósito específico (conformidade da qualidade do efluente tratado) e não se consideram fontes fixas de poluição atmosférica, além de desprezarem o potencial de aproveitamento de energia química disponível nos efluente brutos como fonte de recursos renováveis. Esta análise trata de comparar detalhadamente (técnica e economicamente) os desempenhos de plantas desses tipos com outras cujo enfoque inclui, além da proteção da qualidade das águas interiores, também a da atmosfera, a cogeração de energia, a redução de consumo de produtos químicos e a redução da produção de resíduos descartáveis. Foram selecionados para análise 2 casos típicos de plantas de tratamento existentes no país, associadas a desempenhos limitados e a outras desconsiderações, 2 casos representando as máximas evoluções possíveis das 2 primeiras em relação ao novo enfoque de plantas de tratamento de efluentes e 1 última, por mim concebida inteiramente, cujo fluxograma de processo não se espelha em nenhuma planta em operação no país, e representa todos os efeitos desejados do novo enfoque. Após dimensionamento, avaliação de custos e comparação entre resultados, esta última concepção se mostrou a mais vantajosa sobre todos os aspectos comparados de desempenho e de custos, incluindo a proteção do meio ambiente: água e ar.
Diante da minha experiência de quase 50 anos estudando plantas de tratamento de água e de efluentes, em relação a estas últimas eu já na 2ª metade dos anos 1990 notara um descompasso envolvendo o simples propósito oficial atribuído às plantas de tratamento de efluentes diante de algo que poderia ser muito mais amplo.
O que então significara ser mais amplo?
À época, teriam sido a cogeração de energia, a utilização de biossólidos na agricultura e o reuso de efluentes tratados em atividades secundárias e terciárias de consumo d'água, porém distantes da aplicação direta ou indireta como produção de água potável – muito embora, impropriamente, o reuso indireto como via de transformação de efluente tratado em água potável já ocorresse desde priscas eras diante de casos reais de sistemas públicos de abastecimento d'água que aproveitavam (e aproveitam) mananciais sabidamente poluídos por efluentes brutos e/ou mal tratados.
Em torno desse tempo, mas um pouco depois, em 2003, foi publicada a 4ª edição da MetCalf&Eddy: Wastewater Engineering Treatment and Reuse.
As edições anteriores 1972, 1979 e 1991 tratavam sempre somente da 1ª matéria do título: tratamento de efluentes, todavia com abordagem técnico-científica densa e ampla, e dificilmente acompanhada, pelo espectro completo de assuntos indexados, por outra bibliografia.
Em 2014, foi publicada a 5ª edição da MetCalf&Eddy-AECOM: Wastewater Engineering Treatment and Resource Recouvery.
A 2ª matéria do título dessa vez foi muito além do da 4ª edição e inseriu, quase que substituindo o reuso, a recuperação e a utilização de recursos renováveis disponíveis nos efluentes brutos e a proteção da atmosfera, admitindo a planta de tratamento de efluentes como uma fonte fixa poluidora do ar.
Daí então, pelas congruências, ainda que acompanhando: Qasim, Hendricks, Mackenzie, van Haandel, WEF e outros, minha preferência histórica pelas publicações da MetCalf&Eddy para desenvolvimento de meus estudos e agora pela indicação da 5ª edição MetCalf&Eddy-AECOM, de 2014, como referência bibliográfica principal para desenvolver esta análise.
Vale aqui anotar a valorosa tradução, em 2016, dessa 5ª Edição da MetCalf&Eddy-AECOM – 2014 para o português, pelos professores da USP: eng.º Ivanildo Hespanhol e eng.º José Carlos Mierzwa, parceiros entre si em outras publicações, como em 2005: Água na Industria – Uso Racional e Reúso.
Em relação ao 1º, a ressalva pela sua lamentável perda há menos de 2 anos atrás.
A princípio, este texto tenta explorar a relação do saneamento básico com o meio ambiente na medida da persistente degradação da qualidade das águas interiores, pelo lado da contradição intrínseca às plantas de tratamento de efluente existentes que foram outrora pensadas segundo um modelo não só incompleto para proteger efetivamente o meio ambiente aquático como de total desprezo pelos efeitos das plantas de tratamento como fonte fixa de poluição da atmosfera.
Modelos ou fluxogramas diferentes dessas plantas, desenvolvidos desde os anos 1990 fora do país, que passaram a entender os efluentes brutos como fontes perenes de recursos renováveis e não como resíduos líquidos impróprios sob circunstância de necessária transformação em outros tipos de resíduos relativizados na sua intensidade de prejuízo ao meio ambiente, mostravam que as plantas de tratamento poderiam se colocar mais próximas à proteção da qualidade das águas e ainda incluir, como efeito colateral positivo, à da atmosfera.
Em outro plano mais além, tais modelos, em paralelo àqueles benefícios, mostravam também que poderiam desenvolver rotas específicas de cogeração de energia em direção ao alcance até da autossuficiência energética, um alvo completamente estranho à realidade das plantas existentes no país.
Para esta análise, por conveniência, sublimou-se o efeito negativo de alguns desajustes incontestáveis do saneamento básico no país: poluição difusa e insuficiência de coleta de esgotos e imputou-se às plantas de tratamento de efluentes a responsabilidade plena sobre a qualidade das águas interiores.
Desde que simplificada assim, ao lado de abordagens sobre a legislação ambiental, foram alinhadas avaliações gerais de tipos de plantas de tratamento presumidamente representativas de plantas existentes no país e discussões de sua relação com a proteção ao meio ambiente: água e ar.
Dessa fase derivou a sugestão para 2 revisões na legislação ambiental referente às águas interiores: eliminação das Classes 3 e 4 de enquadramento dos corpos d'água e adoção da amostragem simples como representativa do efluente tratado em caso de corpos receptores de mais limitada capacidade de diluição.
Em passo seguinte, foram sugeridas 5 configurações de fluxogramas de tratamento de efluentes para serem analisados em detalhes, como projetos conceituais de plantas de tratamento.
Da análise resultaram informações relativamente precisas sobre eficiência de propósito, produção de resíduos, consumo de químicos, consumo e produção de energia e custos e grau de proteção ambiental (água e ar).
Dentre as 5 configurações, 2 seriam muito próximas às das plantas representativas das existentes no país; 2, seriam suas potenciais evoluções técnicas em direção ao alcance do novo enfoque de processo de tratamento antes comentado e da proteção ao meio ambiente: água e ar; e 1, por mim idealizada in totum, que representasse plenamente o novo enfoque de tratamento de efluentes e a proteção máxima possível do meio ambiente, indistintamente água e ar.
Nesse contexto, a planta passaria a ser uma unidade industrial de recuperação e utilização da energia química disponível no efluente bruto e não a mera unidade transformadora de rejeito tipo A em rejeito tipo B descartável no meio ambiente.
A análise comparativa dos resultados técnicos, econômicos e ambientais concluiu, com consistência, que, tanto do ponto de vista do saneamento básico como de proteção ao meio ambiente, as melhores soluções de plantas de tratamento de efluentes se agrupam em torno de fluxogramas de processo totalmente distintos dos que até hoje se implantaram e ainda se implantam no país.
Da análise elaborada, realçaram vantagens parciais e totais inerentes aos fluxogramas agregados às 3ª e 5ª configurações, ambos não convencionais, e sendo que nada existe no país que lhes seja próximo ou mesmo semelhante.
A conclusão desta análise contrasta com o pretexto repetido por gestores de saneamento básico no país ao longo dos tempos: a recusa a propostas de fluxogramas que se afastam do convencional, pois os custos das plantas de tratamento já são considerados muito elevados e optar pelo que seria não convencional os elevaria ainda mais, e que então muito mais difícil seria obter recursos para implantá-las e mantê-las.
Ainda que esta análise tenha sido elaborada, em parte, com base em projetos conceituais e não convencional, pelo fato de o diferencial de resultados ter alcançado grandeza tão expressiva a seu favor, sugere-se que novos estudos de concepção de alternativas de tratamento de efluentes a serem contratados pelos gestores de saneamento básico passem a incluir também alternativas de fluxograma de tratamento não convencional semelhantes e equivalentes às dos fluxogramas 1 PTE 2 e 3 PTE 20 realçados nesta análise.