Ao contrário de tempos atrás, hoje avançou muito a qualidade das águas produzidas nas ETEs e descartadas nos rios e lagos. As empresas, as novas tecnologias e soluções ambientais criaram um novo cenário para o País. Esse esforço em conjunto atinge positivamente o saneamento básico, em pauta no mercado devido ao Novo Marco Legal, Lei nº 14.026, sancionada em 15 de julho de 2020, porque potencializa diversos setores da economia. 
É fácil perceber que fazer o tratamento da água de efluentes e esgotos para retorná-la aos rios e lagos é recurso valioso, principalmente no Brasil onde a universalização do saneamento caminha lenta e causa problemas de saúde e morte, inclusive de crianças em tenra idade. As vantagens são econômicas, sociais, de saúde, do meio ambiente, entre outras, que trazem crescimento e desenvolvimento ao País.
De acordo com o padrão de lançamento definido por Leis Federais, Estaduais e Municipais, são realizados três tipos de tratamento: Primário, Secundário e Terciário. As Estações de Tratamento de Efluentes (ETEs) utilizam desde os processos convencionais até os mais avançados para garantir a qualidade das águas dos rios e lagos conforme as exigências das leis. 
A Lei das Águas (9.433/97) define o enquadramento dos corpos receptores em suas classes e medidas estabelecidas que devem ser atendidas. “Em virtude de os parâmetros finais para descartes serem mais restritivos, é preciso utilizar tecnologias modernas para garantir maior eficiência na remoção de poluentes” – explica Daiane Porto, engenheira de processos da Allonda.
Existem várias tecnologias disponíveis nos mercados nacional e internacional para atender à qualidade requerida da água gerada nas ETEs para descarte em rios e lagos. “Tecnologias mais avançadas permitem que se obtenha água de reúso para diversos fins. Do ponto de vista tecnológico, não há problema algum. Do ponto de vista econômico, evidentemente, estas tecnologias implicam maiores custos de investimento e, às vezes, operacionais” – aponta Ademar Cesar M. Ferreira, diretor geral da H2O Engenharia.
A aplicação das tecnologias está ligada à exigência e fiscalização das agências ambientais e aos padrões corporativos de empresas sustentáveis. “As empresas de engenharia, fornecedoras de sistemas e tecnologias, estão habilitadas para atender a este desafio” – diz Ademar Cesar M. Ferreira.

Tecnologia fica barata
A automação é auxiliar e indispensável às modernas tecnologias e aos controles mais precisos de processo a distância das operações de tratamento. “Estas áreas e todas as ligadas à Internet das Coisas (IoT) avançam muito rápido. Os custos também baixam bem rápido. Haja vista que os custos atuais e os instrumentos disponíveis para estas informações são cada vez mais baratos” – relata o diretor geral da H2O Engenharia.
“Estas novas ferramentas propiciam às agências ambientais o controle da qualidade de rios e lagos, auxiliando-as na consolidação de dados que poderão ser incorporados às Políticas Públicas” – comenta Ferreira. Muitos fornecedores são internacionais, mas as empresas brasileiras têm integrado estas novidades nas suas linhas de produção. “Para isso, é preciso treinar as equipes de operação e de manutenção para que possam ajustar e conservar estes instrumentos e automações funcionando corretamente” – orienta. 
Métodos avançados garantem máxima eficiência e exigem da estação automação moderna. “Para atender a toda essa evolução, são utilizados instrumentos inteligentes para fazer as medições que unem IoT e controle/status de funcionamento e manutenção inteligente” – afirma Daiane, da Allonda.
Esses instrumentos inteligentes informam ciclicamente ao sistema a necessidade de manutenção, evitando paradas não programadas, e detectam rapidamente incidentes, descontrole operacional ou danos em tempo real. Fazem a medição de vazões, níveis de pressões e temperaturas e demais parâmetros importantes para o processo escolhido, tais como analisadores de pH, turbidez, dureza, ferro, cromato, alumínio, sódio etc.
Dentro do exigido pelas legislações, estes controles permitem  intertravamentos, dosagens e descartes confiáveis. “São essenciais os controles automáticos e monitoramentos de parâmetros locais e remotos que aumentam a segurança e mitigam riscos” – diz Daiane. Os instrumentos ficam conectados a um sistema supervisório – uma CPU local – numa sala de controle com telas gráficas do sistema e via remoto a distância. 
Eles podem ser aperfeiçoados com o sistema CFTV para fazer o monitoramento visual em tempo integral. É possível ainda agregar o SQL/Node Red monitorado via smartphone, acrescido de banco de dados on-line conectado ao sistema que permite gestão dos dados, produtividade, segurança e assistência técnica ao cliente.
“Os Controladores Lógicos Programáveis (PLCs) têm softwares que acionam e controlam remotamente diversas manobras operacionais e de eficiência do efluente final das ETEs” – esclarece Leonardo Teixeira de Oliveira, supervisor comercial da Sanevix Engenharia. 
“O controle remoto nas ETEs são sistemas automatizados que, por meio de um painel inteligente, monitoram o funcionamento de todos os componentes elétricos do sistema, acompanham a qualidade da água e mandam um alerta se precisar de algum ajuste” – explicam Nadina Manrique, gerente operacional da Delta Saneamento, fabricante dos equipamentos, e os engenheiros da Reviva Soluções Ambientais, empresa parceira da Delta que atua em assessoria e consultoria de questões ambientais. 
As tecnologias dos painéis controlam o nível dos reservatórios; fornecem, em tempo real, medições de parâmetros na operação das ETEs; e acompanham problemas elétricos em equipamentos e bombas em telas gráficas, permitindo aos operadores fazer melhorias mais assertivas no sistema.  

Avanço e evolução
Os avanços nos tratamentos são enormes. “Os projetos devem contemplar, desde o início, estes avanços para que não haja frustrações dos clientes, com adoção de soluções que não atenderão aos requisitos legais ou técnicos desejados. Hoje, as agências ambientais têm solicitado estudos de autodepuração, que são ferramentas auxiliares para preservar e melhorar a qualidade da água de rios e lagoas, mesmo recebendo efluentes e esgotos domésticos” – alerta Ferreira. 
Há avanços constantes nos processos adotados nas ETEs para garantir alta eficiência na remoção de poluentes e melhorar a qualidade da água produzida. “É preciso adotar também tratamentos cada vez mais modernos que possibilitem o reúso dos efluentes tratados como premissas de projetos. O objetivo é minimizar os impactos nas fontes naturais de água” – alerta Daiane, da Allonda. Muitos Estados e Municípios adotam leis de descartes ainda mais rígidas que as Federais. “A intenção é garantir a qualidade dos corpos hídricos hoje e para as próximas gerações” – diz Daiane. 
“Hoje possuímos tecnologias desenvolvidas para atender qualquer legislação ambiental no Brasil e no mundo” – afirma Oliveira, da Sanevix. 
“Os sistemas estão em constante evolução com tecnologias mais eficientes e compactas que otimizam a área necessária, preveem situações reais e têm maior facilidade operacional” – destacam Nadina, da Delta, e os engenheiros da Reviva. Os avanços se referem à remoção de nutrientes, Nitrogênio (N) e Fósforo (P). 
“A remoção de nutrientes é cada vez mais exigida devido à eutrofização dos corpos d’água causada pelo excesso de nutrientes” – advertem, tema já abordado pelas matérias da Revista TAE. Enquanto a remoção de carga orgânica (DBO) é fácil de atingir com as tecnologias normalmente adotadas, Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente (UASB) seguido de Lodos Ativados e Lodos Ativados convencionais.

Sistemas modernos 
“Relacionar produtos e tecnologias pode fazer com que se deixe uma ou outra muito importante fora da lista. O essencial é capacitar as engenharias para que sejam adotadas as soluções mais convenientes, considerando caso a caso” – analisa Ferreira. Dependendo da região do País, deve-se buscar soluções alternativas e de aplicação local. “Precisam ser levados em conta ainda os diferentes graus de automação necessários à solução tecnológica requerida e a capacitação da equipe operacional, que pode variar conforme o local” – avalia o diretor geral da H2O.
De acordo com a necessidade específica de eficiência a ser atingida para cada situação, são propostos diversos tipos de sistemas, o que está ligado também ao local onde será descartado o esgoto tratado. Segundo Nadina, da Delta, e os engenheiros da Reviva, dependendo da condição do corpo receptor, o sistema precisa remover, além da carga orgânica (DBO), os nutrientes, como Nitrogênio e Fósforo, que exigem complementos e diferenciações para serem alcançados.
De acordo com as duas empresas parceiras, nos locais onde o descarte do esgoto é viável, considerando a vazão média de esgoto e as características do solo local, podem ser executados sumidouros ou valas de infiltração. Nesses casos, devem ser respeitados os limites de distâncias entre lençóis freáticos e poços artesianos. Mas, geralmente, eles dizem que os sistemas de tratamento mais simples (anaeróbios) já atendem às exigências desse tipo de descarte.
As tecnologias e produtos mais atuais e modernos usados hoje para melhorar a qualidade das águas produzidas nas ETEs para descarte nos rios e lagos se pautam em: 
Sistemas de MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) – É uma variante de Lodos Ativados. Os tanques aerados possuem biomídias que combinam sistemas de biomassa aderida (biofilme) e biomassa líquida. O sistema eleva o desempenho, diminui áreas e adapta estações antigas de Lodos Ativados para aumentar vazões e eficiência do efluente tratado.
MBR (Membrane Bioreactor) – Ideal para estações que precisam atingir parâmetros de qualidade bem restritivos, águas para reúso nobre e com pequenas áreas para implantar a estação. Combina a degradação de matéria orgânica de Lodos Ativados com a filtração por membranas, removendo altos níveis de DBO, sólidos e bactérias.
Degradação e desinfecção por Ozônio – Substitui oxidantes tradicionais, como o permanganato de potássio, e compostos clorados na desinfecção de água que geram subprodutos nocivos à saúde e ao meio ambiente. Cresce o uso de ozônio para degradar compostos orgânicos e inorgânicos e reduzir DQO e DBO, cor e turbidez.
Desinfecção por Luz Ultravioleta (UV) – Substitui o uso de compostos clorados para remover patógenos, bactérias e vírus.
Processos Avançados de Oxidação (AOP) – Pela oxidação por radicais hidroxilas, removem poluentes orgânicos: Diuron, NDMA, Atrazina, Geosmina, hormônios e 1-4 Dioxina.
Fonte: Allonda.

Tipos de ETES 
Estação de tratamento de esgoto – UASB + MBBR + DS + UV 
Sistema de tratamento de esgoto doméstico com Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente e Manta de Lodo (UASB), Reator Biológico de Leito Móvel (MBBR) + Decantador Secundário (DS) + Reator Ultravioleta (UV) que remove sólidos em suspensão e matéria orgânica. ETE compacta de baixo impacto em ambientes urbanos, como ruído, odor e visual. 
Pré-tratamento:
Gradeamento: remove os sólidos grosseiros em suspensão do efluente. Foram adotados o gradeamento fino e a limpeza manual. O material retido é removido e disposto em aterro sanitário.
Caixa de Areia: os grãos de areia vão para o fundo da unidade. A areia é removida do esgoto por sedimentação.
Calha Parshall: mede a vazão com régua graduada em seu interior para leitura. 
Caixa de Gordura: a gordura tende a flotar, ficando retida na superfície. São removidos o óleo e a gordura do esgoto, que geram problemas ao sistema, como obstruções dos coletores, além de se acumularem, causando mau cheiro.

Estação Elevatória de Esgoto Bruto e Recirculação: 
O esgoto é bombeado para o reator e a estação elevatória recebe o lodo de descarte do decantador quando em excesso no tanque de aeração. O lodo aeróbio é bombeado para o reator junto com o esgoto pré-tratado.
Tratamento Secundário e Polimento 
Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente e Manta de Lodo (UASB): 
Composto por leito de lodo biológico (biomassa)  denso onde ocorre a digestão anaeróbia da matéria orgânica do esgoto em fluxo ascendente. Quando o lançamento direto do efluente anaeróbio no corpo receptor é inviável, é preciso incluir um pós-tratamento para remover compostos orgânicos remanescentes.

Funcionamento do reator (MARELLI e LIBÓRIO, 1998): 
a) A água residuária entra na caixa receptora de esgoto bruto e, em seguida, na caixa de distribuição, onde tubulações a levam até o fundo do reator; 
b) Em contato com o leito de lodo na digestão, onde estão os microrganismos, a água residuária sofre degradação dos seus componentes, que são convertidos em biogás; 
c) Flocos de lodo são levados pelas bolhas de gás em fluxo ascendente pelo digestor para as placas defletoras de decantação, que retornam à digestão no reator. O fluxo descendente do lodo desgaseificado opera em contracorrente ao fluxo hidráulico no digestor e mistura para contato bactérias e água residuária;
d) A fração líquida do substrato continua em fluxo ascendente no decantador e deixa o reator através de tulipas;
e) O gás é liberado quando a mistura líquido/lodo é forçada pelas placas, indo até as câmaras de gás e retiradas, visto que o aumento de pressão sobrepõe a pressão contrária, que forma e mantém o espaço para o gás.

Reator Biológico de Leito Móvel (Moving Bed Biofilm Reactor - MBBR): 
Utiliza as vantagens de lodos ativados e de outros sistemas biológicos. Baseia-se na introdução de biomídia de PEAD no interior do tanque de aeração. Desenvolve-se, assim, tanto biomassa suspensa quanto aderida, aumentando a eficiência do tratamento. 

a) Biomídia 
Propicia ótimas condições para reproduzir as bactérias e gerar o biofilme, que também fornece substrato estável para as bactérias se desenvolverem e requer menos espaço e controles. A biomídia fixa as colônias de bactérias que depuram o efluente no MBBR. O volume de biomídia pode ser de até 70% do reator, o que aumenta a superfície de contato ou área disponível, melhorando a sua eficiência. Colônias de bactérias se estabilizam rápido, desta forma, os reatores biológicos precisam de mínima atenção operacional mesmo em sobrecarga.

B) Aeração
Aeração por ar difuso com bolhas grossas quebradas pelo choque das peças móveis em suspensão e cisalhamento das bolhas iniciais e transformadas em bolhas menores que aumentam a eficiência de transferência de oxigênio.   

Decantador Secundário (DS): 
O efluente do tanque de aeração segue para o Decantador Secundário para separar biomassa suspensa e efluente tratado. O esgoto decantado sai pela parte de cima e é coletado por tulipas. Os lodos sedimentam, aglutinam-se e formam massas maiores que adquirem peso e soltam-se dos módulos,  arrastando-se para o fundo. O lodo acumulado, constituído por bactérias ainda ativas, é recirculado para o tanque de aeração, aumentando a concentração de biomassa e a degradação da matéria orgânica. A recirculação é feita por bomba centrífuga e o lodo excedente é descartado para a elevatória de recirculação.

Desinfecção – Reator Ultravioleta (UV):
O contato ou a ingestão de água com organismos infecciosos, como bactérias, vírus, protozoários e helmintos, devido ao aumento de esgotos domésticos e efluentes contaminados põe em risco a saúde da população. A desinfecção por ultravioleta destrói patógenos sem utilizar produtos químicos desinfetantes. No Reator UV, a Radiação Ultravioleta, gerada in loco por descarga elétrica das lâmpadas de vapor de mercúrio, penetra no corpo dos microrganismos, altera seu código genético e impossibilita sua reprodução, evitando a multiplicação de vírus e bactérias. 

Estação de tratamento de esgoto  – ANÓX + MBR 

MBR – Biorreator com membrana: 
• Combinação entre lodo ativado e filtração;
• Utiliza membrana de microfiltração;
• Membrana substitui o sistema de Decantador Secundário;
• O reator biológico é 3 a 4 vezes menor que nos processos convencionais;
• Dispensa o uso de cloração e/ou Ultravioleta;
• Membranas poliméricas tipo placa plana ou fibra oca;
• Uso de ar para controle do fouling (incrustação);
• Sucção do permeado por gravidade ou bombeamento;
• Dosagem de Policloreto de Alumínio (PAC) para a remoção de fósforo.

Estação de tratamento de esgoto – ANÓX + MBBR + DS + DESF + SC 
Fluxograma MBBR

• Pré-tratamento com peneiramento;
• Caixa distribuidora de vazão;
• ETE: ANÓX + MBBR + DS + DESF + SC;
• Sistema de desidratação de lodo: prensa desaguadora.
Fonte: Sanevix.

Efluente de qualidade
O Modificado de Ludzack Ettinger é o tratamento biológico mais avançado que a Delta trabalha hoje. O MLE remove: 95% de DBO, 95% de N-total (nitrogênio orgânico, amônia, nitrito e nitrato), 99% de fósforo e 100% de Coliformes Totais. O sistema tem quatro câmaras distintas: reator anóxico, reator aerado, decantador e tanque de desinfecção. 
Depois que o efluente passa pelos tratamentos preliminares de gradeamento e desarenação, é conduzido até ao reator anóxico, onde ocorre a desnitrificação, conversão de nitrito/nitrato, que é recirculado em alta taxa do tanque aerado para o anóxico em gás nitrogênio. O reator anóxico torna-se o responsável por remover o N-total do efluente. 
No tanque aerado, ocorre a oxidação da matéria orgânica (DBO) e do NTK (nitrogênio orgânico e amoniacal). A recirculação de lodo do decantador para o reator aerado diminui o tempo de detenção e aumenta a atividade biológica dentro da câmara.
Nesta configuração, o decantador tem duas funções: decantar lodo e precipitar fósforo com a dosagem de cloreto férrico na entrada dele. Na saída, o efluente já está em ótima qualidade, porque a DBO, o N-total e o P foram removidos do sistema. No fim, a desinfecção realiza o polimento do efluente e remove os Coliformes Totais remanescentes. A cloração é feita por bombas dosadoras para maior precisão. 

Contato das empresas
Allonda: www.allonda.com.br
Delta Saneamento: www.deltasaneamento.com.br
H2O Engenharia: www.h2oengenharia.com.br
Reviva: www.revivaambiental.com
Sanevix Engenharia: www.sanevix.com.br