Reúso Industrial E Aproveitamento De Águas Pluviais: Soluções Viáveis Para Tempos De Escassez

No atual mercado competitivo e globalizado, a inserção bem-sucedida das empresas envolve entre muitos fatores a preocupação com a adoção de medidas que minimizem os impactos da produção sobre o ambiente.


Reúso Industrial E Aproveitamento De Águas Pluviais: Soluções Viáveis Para Tempos De Escassez

 

No atual mercado competitivo e globalizado, a inserção bem-sucedida das empresas envolve entre muitos fatores a preocupação com a adoção de medidas que minimizem os impactos da produção sobre o ambiente.
Além disso, a crise hídrica vivenciada recentemente no estado de São Paulo, um dos grandes polos industriais do país, fez do reúso uma prática a ser incentivada.
O reaproveitamento de água não é um conceito novo. Vem sendo aplicado há muitos anos, mas a demanda cada vez maior faz o seu planejamento cada vez mais necessário. Dentre os benefícios do reúso podem ser incluídos a redução no volume utilizado e diminuição da poluição hídrica pela menor descarga de efluentes.
As águas pluviais também podem ser coletadas, tratadas e reutilizadas para novos fins em ambientes que vão desde o rural, passando pelos condomínios e chegando até as indústrias. A diferença entre os dois processos é a disponibilidade da matéria-prima, conforme explica Alexis Muller da empresa Acquabrasilis. "O reúso é um processo em que a entrada de água é garantida pelo consumo dos habitantes e dos empreendimentos, enquanto que, o aproveitamento de águas de chuva depende muito das condições climáticas, sendo uma contribuição variável e intermitente", diz.

A água na indústria e as normas para o reúso
Durante o processo industrial a água é utilizada para diversas finalidades que incluem o consumo pelos colaboradores (nos sanitários, bebedouros, equipamentos de segurança), o uso como matéria-prima para a fabricação dos produtos, como veículos no processo, para a geração de energia e para o aquecimento ou o resfriamento de equipamentos. Esta alta demanda e a necessidade de cumprir com as exigências de órgãos ambientais para a preservação dos recursos hídricos tem levado ao desenvolvimento e ao planejamento de projetos para conservação e reúso de água.
Com o objetivo de otimizar o manejo da água a lei 9.433 do ano de 1997 criou o Sistema Nacional de Gerenciamento dos Recursos Hídricos e estabeleceu a outorga, a cobrança pelo uso (que estimula o uso racional), o enquadramento dos corpos d´água em classes de uso, sistema de informações e planos de recursos hídricos como instrumentos de gerenciamento.
Além disso, para atender a demanda com qualidade, a norma técnica NBR-13.969, também do ano de 1997 estabelece quatro classes para o uso de água de reúso, assim como as características que cada uma delas deve ter.
Na classe 1 está aquela usada para a lavagem de carros e outros usos que requerem o contato direto com o usuário com possível aspiração de aerossóis pelo operador, incluindo os chafarizes e deve possuir turbidez menor que 5 UT, coliformes fecais inferior a 200 NMP/100 mL, sólidos dissolvidos totais inferior a 200 mg/L, pH entre 6 e 8, cloro residual entre 0,5 mg/L a 1,5 mg/L. O tratamento a ser realizado é aeróbio (filtro submerso ou LAB) seguido pela filtração convencional (areia e carvão ativado) e, finalmente, cloração. A filtração convencional pode ser substituída por membrana filtrante
Na classe 2 está a água destinada a lavagem de pisos, calçadas e irrigação de jardins, manutenção de lagos e canais paisagísticos, exceto chafarizes que deve possuir turbidez menor que 5 UT, coliformes fecais inferior a 500 NMP/100 mL, sólidos dissolvidos totais inferior a 200 mg/L, cloro residual superior a 0,5 mg/L. Nesse nível é satisfatório um tratamento biológico aeróbio seguido de filtração de areia e desinfecção, sendo que a filtração pode ser substituída por membrana filtrante.
Na classe 3 está incluído o reúso para as descargas de vasos sanitários e a água deve possuir turbidez inferior a 10 e coliformes fecais inferior a 500 NMP/100 mL. Normalmente, as águas de enxágue das máquinas de lavar roupas satisfazem este padrão, sendo necessário apenas uma cloração. Para casos gerais, um tratamento aeróbio seguido de filtração e desinfecção segue este padrão.
Finalmente, na classe 4, está a água para reúso nos pomares, cereais, forragens, pastagens para gado e outros cultivos através de escoamento superficial ou por sistema de irrigação pontual. Deve possuir coliformes fecais inferior a 5.000 NMP/100mL e oxigênio dissolvido acima de 2,0 mg/mL. As aplicações devem ser interrompidas pelo menos 10 dias antes da colheita.

 

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Elaboração de projetos para reúso de água
A implantação de um projeto para reúso envolve várias etapas que exigem um estudo detalhado incluindo a disponibilidade e o consumo de água e a viabilidade técnica e econômica.
Algumas iniciativas importantes vêm sendo realizadas no setor industrial. Uma delas é o projeto Aquapolo, uma parceria entre a Odebrecht Ambiental e a Sabesp e que gera água de reúso industrial a partir do esgoto tratado para abastecer as empresas do Polo Petroquímico do ABC. Com capacidade de fornecer 1.000 litros por segundo para as indústrias, o projeto traz um ganho econômico e socioambiental para a região. Atualmente, o Aquapolo fornece 650 litros de água de reúso por segundo para o Polo Petroquímico, o que representa 65% de sua capacidade de produção o que significa que o Aquapolo tem infraestrutura para ampliar este fornecimento, necessitando apenas que a demanda ou o número de clientes aumente. Hoje, cinco empresas são clientes: Braskem, Oxiteno, Cabot, Oxicap e White Martins.
E diversos pontos foram cruciais para o desenvolvimento e o planejamento desse projeto. As indústrias do Polo Petroquímico tinham uma demanda crescente de água para atender seus planos de crescimento ao mesmo tempo em que aumentavam as exigências dos órgãos ambientais em relação à preservação dos recursos hídricos. Outro ponto é que a região do ABC registrava escassez de fontes de água, aumentando os custos com a obtenção de água de boa qualidade. Para completar, por não ser apropriada para alguns fins industriais, a água potável gerava custos elevados de manutenção do Polo. Por isso, as empresas precisavam de uma solução que oferecesse uma base para o crescimento sustentável e perpétuo. Diante deste cenário, a Sabesp e a Odebrecht Ambiental se uniram e desenvolveram o Aquapolo, atendendo aos objetivos do Polo.

Tecnologias disponíveis para reúso e reaproveitamento de águas pluviais
Diferentes tecnologias podem ser aplicadas para o tratamento da água que pode ser de chuva ou de reúso.
Em geral, o tratamento para reúso de águas-cinzas ou águas de esgoto é feito a partir de tratamentos biológicos seguidos de filtração e desinfecção ou por sistemas de membranas. "Dentre os sistemas biológicos, destacam-se os sistemas de rotores, que permitem uma boa adequação e uma boa variabilidade de vazões e cargas orgânicas das vazões afluentes, sem perda de eficiência final no tratamento. Os sistemas de membranas, mais modernos e de custo mais alto, eficientes no que diz respeito à qualidade final do efluente, têm sido aplicados, geralmente, no ‘polimento’ do efluente, ou seja, na fase final do tratamento, nas aplicações em que se exige um alto grau de remoção de poluentes e de regularidade na qualidade final do efluente tratado", explica Alexis Muller responsável pela comunicação da Acquabrasilis Meio Ambiente Ltda.
O tratamento de águas de chuvas pode ser feito por simples filtros do tipo peneira, com aberturas de tamanho definido, intercalados no fluxo de água, antes dos reservatórios de armazenamento. "Há sistemas mais sofisticados, como filtros de cartucho, constituídos por membranas, que podem ser substituídas quando sujas. Filtros de areia e outros materiais filtrantes que tem que ter manutenção periódica, com retrolavagem do seu material filtrante, que podem ser manual ou automatizada. A água de chuva, após passar por uma filtração, deve ser submetida ao processo de desinfecção", completa Alexis Muller.
Daniel Brooke Peig, técnico de pesquisa e desenvolvimento da divisão de water & process solutions da Dow diz que diante do tratamento convencional as tecnologias modernas aplicadas são osmose reversa, nanofiltração e ultrafiltração. "A definição da tecnologia será determinada por diferentes fatores como características da água coletada, espaço da coleta, destinação da água tratada (consumo ou industrial), custo de implantação, operação das estações de tratamento, entre outros fatores", conta.
As membranas de ultrafiltração são uma barreira física e funcionam por exclusão de tamanho: o que é maior que o poro da membrana não passa, o que é menor passa. Entretanto o poro da membrana de microfiltração é tão pequeno que impede a passagem dos microrganismos em taxas elevadas (eficácia sempre maior que 99%). Retém inclusive vírus o que garante uma água potável de qualidade. "Esta tecnologia passou a ser implementada como alternativa segura na área de abastecimento público após a epidemia de criptosporidiose nos EUA em 1993, na qual as pessoas adoeceram quando se utilizavam os convencionais filtros de areia", detalha Daniel Peig.
A osmose reversa e a nanofiltração são utilizadas em processos de purificação de água na remoção de sais e outras impurezas visando melhorar a cor, o odor, o sabor e as propriedades de potabilidade. "Devido ao seu desempenho e custo-benefício, esta tecnologia é bastante utilizada em processos industriais, para a desmineralização de água para caldeiras, torres de resfriamento e reúso em processos industriais", complementa Daniel Peig.
No projeto Aquapolo, iniciativa da Odebrecht Ambiental e da Sabesp, o processo de transformação começa a partir de tratamento preliminar, passando por filtros de discos, que retêm os materiais sólidos de maiores diâmetros. Depois de filtrados, os efluentes são direcionados ao TMBR (Tertiary Membrane Bio Reactor), para o tratamento biológico terciário. Nessa etapa acontece a remoção de nitrogênio, fósforo e matéria orgânica, por meio de processos anóxicos e aeróbios. Os efluentes, então, são bombeados para 63 módulos de membranas de ultrafiltração. Essas membranas, com poros de 0,05 micron, são responsáveis por reter os sólidos e bactérias restantes. O líquido permeado terá a qualidade monitorada por meio de medidores online, que analisarão a necessidade do uso do processo de osmose reversa, que atua principalmente na redução da salinidade e da condutividade da água. Ao final de todo o processo aplica-se cloro com o objetivo de desinfetar a água, que, nesse estágio, já estará pronta para bombeamento por meio da adutora até o Polo.
Após todo o processo de produção e tratamento no Aquapolo, a água de reúso é bombeada para o Polo Petroquímico através de uma tubulação de 17 quilômetros, que passa por São Paulo, São Caetano do Sul e Santo André até chegar a Mauá. No Polo, foi instalado um sistema de distribuição com 3,6 quilômetros de extensão para levar a água de reúso até as plantas.

 

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Tratamento da água

O primeiro passo no tratamento da água de chuvas é sempre a remoção de sólidos de grandes dimensões. "Inicia-se com a retirada de galhos de árvores, areias, sacos plásticos e embalagens e pode ser realizado a partir de sistemas de gradeamento. Isso já basta para o reaproveitamento da água em algumas aplicações, como irrigação. As demais etapas dependem da qualidade de água desejada e, em geral, contemplam a filtração de partículas finas, a clarificação através de ultrafiltração e uma posterior desinfecção. Em aplicações que exigem baixos teores de sais pode ser utilizada a osmose reversa, a nanofiltração ou as resinas de troca iônica para atender os padrões desejados", explica Daniel Peig da Dow.
Alexis Muller complementa: "Os sistemas biológicos baseiam-se geralmente, na separação física por decantação, seguida de degradação da matéria orgânica, seja a partir de microrganismos do próprio efluente ou pela inoculação deles por meio de lodos orgânicos. Posteriormente, após decantação com separação da matéria orgânica degradada da água, o efluente tratado passa por sistema de filtração e desinfecção (que pode ser por ultravioleta, cloração, ozônio). Nos sistemas de tratamento por membranas, em geral, o efluente é encaminhado, sob pressão, através das membranas, ficando os resíduos retidos".

Vantagens econômicas e ambientais
A aplicação da água de reúso industrial beneficia tanto as indústrias como o meio ambiente e a população em geral. Segundo informações da Odebrecht Ambiental e Sabesp ao utilizá-lo a indústria reduz em até 50% seus custos com tarifa e manutenção, pois a água é produzida de acordo com as características e necessidades da atividade industrial.
Ao substituir água potável por água de reúso em sua atividade, a indústria colabora com a preservação de mananciais e libera água potável para o consumo da população. Desta forma, é uma opção importante para o cenário atual de escassez de chuvas, pois é um recurso que independe de ações da natureza.
Desde janeiro de 2013 (data de início efetivo da operação) até maio de 2014, o Aquapolo produziu cerca de 15 milhões m³ de água de reúso. Este valor também poderia abastecer por um mês uma cidade como Belo Horizonte, com 2,47 milhões de pessoas (Fonte: IBGE/2013), considerando que em média uma pessoa gasta 200 litros de água por dia (Fonte: Sabesp).
Segundo Alexis Muller os dois processos (reúso de águas residuárias e o de aproveitamento de águas de chuva) ao substituírem volumes de água potável por não potável podem auxiliar significativamente na preservação dos recursos hídricos de água doce do Planeta. "A utilização de água reaproveitada nos usos em que isto é permitido, resultam em uma economia de até 60% no consumo de água potável, dependendo das condições de consumo do empreendimento", aponta.
Daniel Peig ressalta a importância da tecnologia de membranas na economia do processo. "Ela reduz significativamente a geração de efluentes e o uso de produtos químicos. A maioria dos usuários deseja um processo automático, que seja ativado e desativado após as chuvas sem necessidade de supervisão ou operação pessoal. Processos de separação físicos como as membranas permitem a operação 100% autônoma", diz. "Mas um grande desafio para o projeto de aproveitamento e tratamento de águas pluviais é lidar com a ociosidade dos equipamentos em época de estiagem, já que a tecnologia deve poder permanecer fora de linha por semanas ou meses sem prejuízos ao desempenho do processo", complementa.



Contato das empresas:
Acquabrasilis
: www.acquabrasilis.com.br
Dow: www.dow.com/brasil
Odebrecht: www.odebrecht.com
Sabesp: www.sabesp.com.br

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