Estação de tratamento de efluentes: como funciona?

Diariamente, o Brasil despeja na natureza um volume de esgoto não tratado equivalente a mais de 5.500 piscinas olímpicas. O dado, compilado pelo Instituto Trata Brasil, expõe uma ferida aberta na nossa infraestrutura e uma ameaça contínua à saúde pública e aos ecossistemas. 

No centro do combate a este problema está uma das mais importantes instalações da engenharia moderna: a estação de tratamento de efluentes (ETE). Longe de ser um simples filtro, uma ETE é uma complexa planta industrial que utiliza processos mecânicos, biológicos e químicos para transformar um resíduo perigoso em água segura para ser devolvida ao meio ambiente. 

Entender seu funcionamento é compreender a linha de frente da batalha pela despoluição de nossos rios e mares.

Os objetivos de uma ETE

Antes de analisar o "como", é preciso entender o "porquê". O objetivo de uma ETE não é produzir água potável, mas sim um efluente tratado que atenda a rigorosos padrões de descarte definidos pela legislação ambiental, como a Resolução CONAMA nº 430/2011. Para isso, a eficiência da estação é medida através da remoção de poluentes específicos.

Parâmetros-chave: a linguagem da eficiência

• DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio): é o principal indicador de poluição por matéria orgânica biodegradável. Ele mede a quantidade de oxigênio que os microrganismos aeróbios consumiriam para decompor essa matéria. Uma DBO alta em um rio significa que o oxigênio disponível será "roubado" da fauna aquática, causando a mortandade de peixes.

• DQO (Demanda Química de Oxigênio): é uma medida mais abrangente que a DBO, quantificando toda a matéria orgânica oxidável, seja ela biodegradável ou não. A relação DQO/DBO ajuda a determinar a tratabilidade biológica de um efluente.

• SST (Sólidos Suspensos Totais): partículas que causam turbidez na água, dificultam a penetração da luz solar (prejudicando a fotossíntese) e podem assorear o leito dos rios.

• Nitrogênio e Fósforo: são nutrientes que, em excesso, causam a eutrofização: um crescimento explosivo de algas que desequilibra todo o ecossistema, consome oxigênio ao se decompor e pode liberar toxinas.

As grandes fases de uma ETE

Uma ETE é um sistema sequencial. Cada fase prepara o efluente para a etapa seguinte, em um processo de purificação crescente.

Fase preliminar

Esta é a linha de frente, responsável por remover o material grosseiro que chega com o esgoto bruto. Seu principal objetivo é proteger os equipamentos jusante (bombas, válvulas, aeradores) contra abrasão e entupimento.

• Gradeamento: o efluente passa por grades (grossas, médias e finas) que retêm sólidos como plásticos, tecidos, galhos e outros detritos de maior dimensão.

• Desarenação: o efluente flui por canais onde sua velocidade é controlada, permitindo que partículas de maior densidade, como areia e cascalho, se depositem no fundo por gravidade, sendo posteriormente removidas.

Fase primária

Após a remoção do material grosseiro, o efluente é direcionado para grandes tanques chamados decantadores primários. Aqui, o processo é físico: a baixa velocidade do fluxo permite que os sólidos em suspensão, que são mais pesados que a água, decantem lentamente. 

Esta etapa é capaz de remover de 50 a 70% dos sólidos suspensos e de 25 a 40% da DBO. A massa de sólidos acumulada no fundo forma o lodo primário, que é bombeado para um tratamento à parte.

Fase secundária

Esta é a etapa mais nobre e complexa, onde a maior parte da poluição dissolvida é efetivamente removida. O princípio é a biotecnologia: criar um ambiente controlado para que microrganismos façam o trabalho de purificação. A equação fundamental da respiração aeróbia que ocorre aqui é:

Matéria Orgânica (poluição) + O₂ + Microrganismos → CO₂ + H₂O + Mais Microrganismos

Existem diversas tecnologias para realizar este processo:

• Lodos Ativados: nesta tecnologia, o efluente é misturado a uma densa cultura de microrganismos (o "lodo ativado") em um tanque de aeração. A injeção contínua de ar fornece o oxigênio necessário para a respiração e mantém a biomassa em suspensão. Após o tanque, a mistura segue para um decantador secundário, onde os flocos biológicos se separam da água tratada. Um dos desafios operacionais é o controle do bulking do lodo, um fenômeno que dificulta a decantação.

• Reatores MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor): uma evolução tecnológica, o MBBR utiliza pequenas mídias plásticas de alta área superficial que se movem livremente no reator. Os microrganismos crescem aderidos a essas mídias, formando um "biofilme". Isso permite uma concentração de biomassa muito maior em um espaço menor, tornando o sistema mais compacto, estável e resiliente a variações de carga, sem a necessidade de recirculação de lodo.

Fase terciária

Em muitos casos, o tratamento secundário já é suficiente para atender à legislação. No entanto, para padrões de descarte mais rigorosos ou para o reúso da água, a fase terciária é indispensável. Ela pode incluir:

• Remoção de Nutrientes: processos biológicos específicos de nitrificação e desnitrificação para remover nitrogênio, e/ou adição de produtos químicos para precipitar e remover o fósforo.

• Filtração Avançada: uso de filtros de areia ou membranas de micro e ultrafiltração para remover partículas remanescentes e obter um efluente de altíssima claridade.

• Desinfecção: a etapa final para eliminar microrganismos patogênicos. Utiliza-se cloração, embora o uso de radiação ultravioleta (UV) seja cada vez mais comum por não adicionar químicos à água.

Desafios e particularidades do tratamento de efluentes industriais

O tratamento de efluentes industriais é um campo à parte. A "tratabilidade" de um efluente industrial depende de sua composição, que pode incluir metais pesados, óleos, solventes e compostos químicos sintéticos. Muitas dessas substâncias são tóxicas para os microrganismos, inviabilizando o tratamento biológico direto.

Nesses cenários, o tratamento físico-químico se torna protagonista. Processos como coagulação, floculação, precipitação química e neutralização de pH são empregados para remover esses contaminantes específicos antes que o efluente possa, se for o caso, seguir para uma etapa biológica.

A relação indissociável entre ETE e ETA

Apesar de suas diferenças, ETE e ETA são interdependentes. Uma ETE eficiente, ao devolver água limpa ao rio, garante que a captação de água para a Estação de Tratamento de Água (ETA) seja de melhor qualidade, tornando seu tratamento mais fácil e barato. 

O funcionamento adequado de uma estação de tratamento de efluentes é, portanto, um pré-requisito para a segurança hídrica de uma região. Uma ETE moderna e eficiente é um investimento no futuro. Conheça as soluções da ECTAS, como a Estação de Tratamento de Esgoto, projetada para máxima performance e conformidade ambiental.

Escolha a melhor solução

Entender como funciona uma estação de tratamento de efluentes é reconhecer a complexidade por trás de um serviço essencial. 

Ela não é um sistema passivo, mas uma verdadeira fábrica bioquímica que precisa ser operada, monitorada e otimizada continuamente. Cada etapa, desde a grade inicial até a desinfecção final, desempenha um papel crítico na transformação de um resíduo nocivo em um recurso que pode ser devolvido de forma segura ao ciclo da água, sendo um pilar para a saúde das nossas cidades e a sustentabilidade de nossas indústrias.

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