Quando falamos de Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) logo imaginamos grandes estruturas, mas não é necessário ser uma grande corporação ou ter um grande espaço para ter uma estação de tratamento como essa. Existem no mercado ótimas soluções de Estações de Tratamento Compactas, ideais para condomínios, estabelecimentos comerciais e locais não atendidos pela rede pública.
O conceito de estação compacta de tratamento de esgoto está ligado à ideia de sistema pré-fabricado, com montagem racional dos componentes, afim de ocupar o menor espaço possível. Segundo Joelias do Santos, engenheiro da Ectas Saneamento, de modo geral toda estação compacta possui como pré-requisito ser pré-fabricada, porém vale ressaltar que nem toda unidade pré-fabricada pode ser considerada uma estação compacta. 
“Estação de tratamento compacta é uma solução moderna, composta por um conjunto de unidades que visa proporcionar atendimento integral aos padrões de lançamento preconizados nas legislações. Ademais, estes sistemas são de fácil e rápida instalação (prémontagem de fábrica), exige menor área para instalação, menor obra civil e reduz os custos de implantação” – destaca Santos.
Por se tratar de um sistema modular para tratamento biológico de águas servidas, a grande maioria de ETEs compactas funciona com base em processos biológicos aeróbios, anaeróbios ou a combinação dos dois processos com o objetivo de degradar a matéria orgânica e reduzir o teor de contaminantes, como Nitrogênio e Fósforo. 
“As estações compactas realizam tratamento de caráter biológico associando etapas anaeróbias (com a ausência de oxigênio) e aeróbias (com a presença do oxigênio), através das quais ocorre a descontaminação do efluente” – complementa, Thiago Carneiro de Souza, engenheiro químico da Rotogine Tecnologia Ambiental. 
Geralmente, são fornecidas em tanques a serem instalados em locais próximos aos empreendimentos geradores de efluentes, não demandando o uso de coleta pública, afastamento do esgoto bruto até estações de tratamento ou descarte em corpos receptores. Seu objetivo é facilitar a operação, trazendo melhor otimização e economia de espaço.
Quando aliada ao conceito de tratamento descentralizado e modular, de acordo com Santos, apresenta significativa vantagem em comparação às estações convencionais, sendo uma das alternativas para a expansão dos serviços de coleta e tratamento de esgoto, assim como a obtenção da universalização do saneamento.
O seu dimensionamento é feito de acordo com as normas NBR 7229/93 e NBR 13969/97 da ABNT. Para isso, é necessário conhecer o número de usuários e realizar, principalmente, estudo da morfologia do solo, distância da instalação com relação ao lençol freático, distância com relação à corpos de água, classificação de uso dos corpos de água da região, além de outras solicitações e exigências dos órgãos públicos e ambientais.
O engenheiro da Ecologic, Lucas Gimenes, explica que as caracterisicas dos equipamentos dependem muito da necessidade do cliente, mas podem ser fabricadas em Plástico com Reforço de Fibra de Vidro (PRFV), Polipropileno (PP) ou Aço Carbono. Seu dimensionamento está ligado diretamente proporcional à vazão de entrada do afluente. “As estações de tratamento devem estar sempre em conformidade com as normas específicas de cada sistema de tratamento assim como com as Normas Brasileiras Regulamentadoras (NBR) ambientais” – enfatiza. 

O investimento inicial para esse tipo de sistema depende do tamanho da ETE e do público que será atendido. “É importante salientar que o custo-benefício e o retorno sobre o investimento são muito satisfatórios. Como diferenciais, os sistemas compactos são mais adaptáveis às várias configurações de empreendimentos com custos que se adequam às quantidades de usuários e agilidade nas instalações” – afirma Souza. 
Ele explica ainda que o sistema não requer manutenção, exceto a limpeza periódica do lodo depositado no tanque séptico é feita a cada 1, 3 ou 5 anos, de acordo com o modelo adotado. Ainda sim, inspeções periódicas na qualidade do efluente devem ser feitas nas caixas de inspeção.

De forma objetiva, a ETE Compacta é uma solução econômica que viabiliza o tratamento de esgoto em pouco espaço e traz grande economia de recursos, além das vantagens ambientais. Leonardo Nolasco, representante da Enviromex explica que são indicas para todo e qualquer empreendimento que não seja atendido pela rede coletora de esgoto da companhia de saneamento local, que possua alguma indicação de necessidade de tratamento indicada pela companhia de saneamento local ou que o empreendimento esteja buscando algum tipo de certificação ambiental. 

Alguns exemplos desse tipo de aplicação são os empreendimentos logísticos implantados em locais afastados de áreas urbanas e loteamentos em municípios que ainda não possuem infraestrutura de coleta e/ou tratamento. Também podem ser utilizados em residências, edifícios e condomínios residenciais, indústrias (carga orgânica de refeitórios e banheiros), parques, casas de praia, chácaras, sítios, fazendas e todas as situações em que não haja atendimento por uma rede pública de esgoto. 
“Além disso, é indicada para quem deseja fazer o reúso da água tratada no próprio ambiente, para funções que não exigem água potável como: descarga em vasos sanitários, lavagem de piso e veículos, regas de jardim, etc, ou para empreendimentos que necessitam de um tratamento próprio e prévio antes do lançamento em rede pública” – complementa Thiago Carneiro de Souza. 
A instalação de uma ETE compacta deve ser a etapa final de um processo que se inicia com a elaboração de um projeto consistente, considerando a vazão, as variações de demanda, as características do efluente a ser tratado e os requisitos de qualidade exigidos para o efluente, após o tratamento. 
De acordo com Sibylle Muller, diretora da Acquabrasilis, neste aspecto, é importante levar em conta o local da instalação, o espaço disponível, e a legislação pertinente. “Devem ser previstas, ainda, a tubulação de chegada e possível elevatória antes da ETE, bem como, a tubulação de saída, que deve levar o efluente tratado para o descarte previsto ou para o sistema de reúso” – completa. 

Etapas do processo e principais características 
O funcionamento do equipamento pode ocorrer de maneira automática e/ou manual, mas atualmente, por causa da economia e do melhor resultado, sistemas com operação automática local ou remota, são os mais procurados. O processo de funcionamento é basicamente dividido em três etapas: Pré-Tratamento, Tratamento Primário e Tratamento Secundário. Vale ressaltar que ainda pode ser realizado o tratamento terciário, de forma opcional e como complemento. 
Santos explica que o escoamento entre as unidades se dá de maneira gravitacional, e o nível de controle/automação pode variar de acordo com as exigências do cliente e/ou necessidade operacional. “Nestes sistemas podem ser incorporados dispositivos para propiciar inclusive a telemetria para monitoramento e operação remota, onde todas as informações ficam disponíveis através de um celular/computador, proporcionando maior tranquilidade e segurança operacional ao cliente” – ressalta.
Pré-tratamento: A finalidade do pré-tratamento é preparar o efluente para os processos subsequentes, de forma que o efluente não apresente problemas com os equipamentos e tubulações. O efluente bruto é destinado ao poço de bombeio que o envia para o gradeamento, nesta etapa há remoção de materiais grosseiros que podem danificar ou obstruir equipamentos, reduzir a confiabilidade e a eficiência de todo o sistema ou contaminar as tubulações. 
O esgoto bruto passa por uma caixa de remoção de areia para remoção de sólidos inorgânicos sedimentáveis, em seguida é enviado a calha parshall. O efluente segue para armazenamento temporário no tanque de acúmulo.
Tratamento secundário: O princípio de funcionamento do sistema é submeter o esgoto previamente tratado a um reator biológico com partículas microbiológicas pré-formadas que são denominadas de massa microbiana ou lodo. A matéria orgânica e nitrogênio presentes no efluente são fontes de carbono e energia para o crescimento microbiológico e são convertidos em tecido celular microbiológico e produtos finais oxidados, principalmente CO₂ e N₂. 
O tratamento biológico proposto consiste em oxidar amônia e matéria orgânica do esgoto, promovendo a separação entre os sólidos (lodo) e efluente tratado, o qual é destinado aos processos subsequentes para garantir qualidade que permita o reúso.
O esgoto armazenado no tanque de acúmulo é enviado ao sistema de tratamento combinado que é composto por: zona anóxica, zona aeróbia, decantador secundário e caixa de recalque. A nitrificação ocorre na zona aeróbia, conduzindo a formação de nitratos que são direcionados a zona anóxica, por meio de recirculação interna. Na zona anóxica os nitratos são convertidos em nitrogênio gasoso. Esse processo é denominado desnitrificação, que é uma parte integral dos processos de nitrificação e desnitrificação para remoção biológica de nitrogênio.
No compartimento aeróbio há injeção de ar por meio de um compressor de palhetas rotativas que realiza a distribuição por meio de discos de ar difuso por microbolhas. Na etapa aeróbia ocorre a oxidação da matéria orgânica. O processo biológico é capaz de remover 90% de DQO, 95% de DBO, 95% de SS e 85% de NTK. 
A decantação secundária tem como principal função promover a separação de sólido/líquido, que ocorre por meio da força da gravidade que sedimenta os sólidos separando-os do sobrenadante (fase líquida), o qual é denominado efluente tratado. Este é encaminhado a caixa de recalque para posteriormente ser destinado ao tratamento terciário. 
Os sólidos sedimentados são compostos principalmente por lodo, o qual é recirculado para manter a concentração de microrganismos adequada nos compartimentos anóxico e aeróbio (4 g/L). O excedente de lodo é encaminhado para o sistema de desaguamento de lodo através de BAG geotêxtil, e o efluente tratado proveniente do tanque de decantação é encaminhado para os tratamentos subsequentes.

No sistema de desaguamento de lodo, o objetivo básico do desaguamento é aumentar a concentração de sólidos, com intuito de viabilizar o seu manuseio, transporte e atendimento às exigências dos aterros sanitários, local em que normalmente são depositados. Para tanto o lodo excedente do processo biológico é enviado ao sistema de desaguamento de lodo, que tem a finalidade de remover o máximo de água para torná-lo mais concentrado.
Tratamento terciário (OPCIONAL): A submissão do efluente ao tratamento terciário permite garantir excelente qualidade para o efluente final possibilitando o reúso da água tratada para diversos fins, pois o efluente oriundo do tratamento secundário contém matéria orgânica residual e sólidos que são eliminados na filtração multimídia e ultrafiltração. Para garantir o reúso do efluente final, o mesmo é destinado ao polimento avançado composto por filtração em filtro multimídia, seguido de ultrafiltração e desinfecção com hipoclorito de sódio.
Na filtração multimídia os filtros são do tipo cilíndrico e vertical, em seu interior há areia e carvão ativado em proporções iguais. Os filtros são dimensionados para um tempo de contato necessário e suficiente para a remoção desejada de matéria orgânica, nitrogênio, ferro, manganês, cloro, odores, mal gosto, turbidez e retenção de sólidos em suspensão. Após sair da filtração o efluente tratado é enviado a unidade de ultrafiltração. A UF atua como barreira para os sólidos suspensos e microrganismos remanescentes dos processos anteriores.
“De forma resumida, o efluente passa por tratamento preliminar, que compõe gradeamento e caixa de areia, para depois entrar na elevatória. Depois disso, passa pela etapa anaeróbia (UASB ou Tanque Séptico) e aeróbia (FAS). Seguindo o processo, temos uma etapa de decantação secundária e no final é realizada a desinfecção do efluente, caso necessário, por meio através da dosagem de insumo a base de cloro. Em alguns casos o agente desinfetante pode ser substituído. O retorno de lodo da etapa aeróbia para a etapa anaeróbia ocorre de maneira automática” – explica Nolasco. 
A degradação anaeróbia da matéria orgânica ocorre por processos com ausência de oxigênio (meio anaeróbio) onde, em linhas gerais, a parte orgânica presente no esgoto é degradada gerando gases (metano, sulfeto de hidrogênio, dentre outros). A produção de lodo neste processo é extremamente baixa. Já o processo de tratamento aeróbio ocorre através do fornecimento de oxigênio às bactérias pelo soprador. Em suspensão, as bactérias digerem a matéria orgânica produzindo água e gás carbônico, além de se reproduzirem.
Segundo Sibylle, cada sistema tem seus procedimentos de manutenção e conservação, e é muito importante segui-los a fim de assegurar o desempenho de cada ETE. A instalação de uma ETE compacta junto a um empreendimento apresenta vantagens ambientais e financeiras, além de ocupar espaço reduzido em relação a ETEs convencionais. 
Do ponto de vista ambiental, promove o tratamento do esgoto em local próximo ao ponto de geração, resolvendo já localmente o problema de contaminação do meio ambiente, sem necessidade de fazer o esgoto transitar por canalizações até uma ETE de maior porte, muitas vezes, passando por travessias e estações elevatórias, com investimentos iniciais e custos operacionais altos.

Com a implementação de uma ETE compacta, com dimensionamento e tecnologia adequados à vazão e às características do efluente gerado, o empreendedor estará atendendo a legislação ambiental pertinente, evitando multas e despesas desnecessárias. Uma ETE compacta pode tratar efluentes a nível de reúso, neste caso, além de evitar a contaminação ambiental, pode ter uma redução de custos importante, considerando que parte da água potável pode ser substituída por água de reúso, preservando os recursos hídricos naturais.
“Sistemas compactos tem vantagens por não precisarem de grandes áreas e não exporem necessariamente esgoto ao ar livre, evitando contaminação da fauna local. Além disto, evitam um gasto de energia elétrica com o transporte do efluente, por tubulações e elevatórias, o que poderia ser considerado uma vantagem ambiental. Em termos de sustentabilidade é sempre importante buscar sistemas compactos com baixo consumo de energia elétrica” – explica a diretora da Acquabrasilis.

Tecnologia MBBR
A tecnologia de sistema de tratamento de esgoto do tipo MBBR (Moving Bed Biofilm Reactors) nada mais é que uma otimização do processo de lodos ativados. “Através da adição de peças com elevada área superficial protegida, denominadas de biomídias, é possível obter concentração de microrganismos de duas a três vezes maior do que em sistemas que operam com os sólidos suspensos no meio” – explica Santos.  
Isto possibilita menor tempo de detenção hidráulica, maior resistência a choques de carga orgânica e hidráulica e proporciona a implantação em áreas reduzidas, com ganhos na ordem de 50% se comparado às soluções em lodos ativados e outros. Para engenheiro da Ectas, o MBBR é uma das melhores alternativas para tratamento de efluente sanitário, especialmente quando falamos de estações compactas. 

“As Biomídias (MBBR) podem ser consideradas como “acessórios” que virão a complementar o funcionamento de uma ETE. Assim, elas podem contribuir no aumento da eficiência do tratamento, pois criam uma maior superfície de contato para o desenvolvimento das culturas de microrganismos, aumentam a capacidade de tratamento; ou ainda, possibilitam uma maior aeração do sistema, com formação de bolhas, melhorando performance da ETE” - completa Souza.
Em geral, a maior parte dessas biomídias são produzidas em plástico, sendo o mais comum o PEAD (polietileno de alta densidade) devido às suas características químicas, físicas/mecânicas e seu custo. 
“Para o funcionamento do sistema MBBR ocorre uma combinação entre a atuação de biomassa suspensa e biomassa aderida (biofilme) que são inseridos no interior dos tanques envolvidos no sistema de tratamento. 
Estes vão viabilizar a maior superfície de contato e, promover um maior tempo de detenção dos microrganismos ativos no processo de tratamento, aumentando a decomposição da matéria orgânica, o que possibilita que os tanques e estações sejam dimensionados com um menor volume quando comparados à sistemas com ausência de MBBR”, explica Souza.

 A tecnologia de sistema consiste numa adaptação aos sistemas de lodos ativados obtida por meio da introdução de pequenas peças plásticas de baixa densidade e grande área superficial (biomídias) no interior dos reatores biológicos (aeróbios, anaeróbios ou anóxicos), que atuam como meio suporte para desenvolvimento do biofilme, o qual, em geral, por apresentar uma estrutura celular mais densa e rica em substâncias exopoliméricas (EPS’s), fornecerá uma barreira protetora mais efetiva contra o estresse ambiental, e quando comparado ao floco biológico, conferindo maior robustez ao sistema. 
Segundo Fábio Campos, especialista em Saneamento, tal configuração incorpora as melhores características dos processos de crescimento de biomassa em suspensão e de biomassa aderida, conferindo ao processo um aporte considerável de sólidos em suspensão, proporcionando o aumento da população de microrganismos atuantes na depuração do esgoto.
Como vantagens de reatores de biofilme de leito móvel, ele destaca o menor volume dos reatores biológicos, se comparado com o sistema de lodo ativado conjugado com clarificadores para alcançar os mesmos objetivos de tratamento; as taxas de aplicação de sólidos para as unidades de clarificação são significantemente reduzidas quando comparadas às de sistemas de lodo ativado; e a não há necessidade de operações de retrolavagem para controle da espessura de biofilme ou desentupimento do meio suporte por se tratar de reatores de mistura completa e fluxo contínuo.
Além disso, apresentam a flexibilidade de sistemas de lodo ativado para manobras no fluxograma de processo para alcance de objetivos específicos de tratamento, sem a necessidade de bombeamento de retorno de lodo e são uma alternativa natural para a adequação de plantas existentes de tratamento de esgotos domésticos. 
“Sem dúvidas tecnologia MBBR é uma alternativa para estações compactas, posto que atende, sobretudo, a demanda de aumento da capacidade de estações já existentes, mas que não possuem área para ampliação de suas unidades. A introdução das biomídias confere ao processo o aporte de biomassa aderida em sua área superficial protegida, ocupando menos espaço que em processos com crescimento de biomassa em suspensão” – destaca Fábio Campos. 

Mercado e principais novidades do setor
O Brasil ainda é muito deficitário em saneamento, nesse sentido, para Souza, é possível dizer que existe uma expectativa grande em relação às reformas estruturais, devido à legislação que virá com a aprovação do Novo Marco Regulatório do Saneamento Básico, o aumento com preocupação ambiental dos profissionais como engenheiros e arquitetos, além do poder público. 
“Observa-se que no mercado atual os temas que envolvem a pauta de ESG estão ganhando cada vez mais destaques e importância, principalmente em questões envolvendo financiamentos de grandes projetos e investimentos em novos empreendimentos. Assim, empresas que não atendem os requisitos básicos de meio ambiente, social e governança, estão cada vez menos suscetíveis a terem destaque no mercado” – afirma.   

Segundo ele, um outro ponto que merece destaque é uma tendência de que se tenha cada vez menos lojas físicas, resultando no aumento do volume de compras online, o que fomenta a instalação de centros de distribuição, em sua maioria, situados em condomínios logísticos. Com isso, tem surgido algumas propostas destes centros para atender às legislações ambientais e regulamentar a disposição dos efluentes. 
Além disso, a ideia de tecnologia vem ganhando espaço exponencialmente em todos os setores da economia, e não é diferente no mercado do Saneamento Básico. Desta forma tem-se cada vez mais projetos com mais qualidade e eficiência, com identificação mais precisa de danos e ameaças com base em simulações e análises de dados, promovendo um maior alcance na distribuição do acesso à água tratada. 
Nesse sentido, soluções e novidades de big data (volume de dados), machine learning (aprendizado das máquinas), IoT (internet das coisas), estarão presentes no dia a dia dos acessórios e equipamentos utilizados para o tratamento de água e efluentes. 
Segundo Campos, inovações sempre ocorrem nos processos de tratamento de esgoto, e é inerente à busca por alternativas que promovam um tratamento de esgoto mais eficiente, de forma cada vez mais compacta, sustentável e economicamente viável. Um exemplo são as biomídias em espuma de poliuretano enriquecidas quimicamente. São produtos que chegam a apresentar uma porosidade interna de 90%, com área superficial da ordem de 14.000 a 20.000 m²/m³, permitindo compactar ainda mais o reator biológico.  
“A vantagem no uso de biomídias com essa capacidade de área superficial protegida é basicamente a retenção de biomassa mais elevada no sistema, o que que possibilita taxas de carga mais elevadas, um processo mais estável e menor área de implantação por metro cúbico tratado” – finaliza o especialista. 
De acordo com Nolasco, mesmo sendo um mercado com enorme potencial,  pelo fato de  metade da população brasileira não ter esgoto tratado, infelizmente possuem poucas empresas realmente qualificadas e muitas outras que se aproveitam do pouco conhecimento do cliente e  fornecem  equipamentos subdimensionados, componentes de baixa qualidade ou mídias feitas com itens não adequados, comprometendo a imagem dos produtos, tanto no que tange a ETE compacta, quanto o sistema  MBBR, criando uma espécie de contracultura da sua eficiência e tecnologia.
Quando o assunto é inovação, ele destaca que sempre há avanços e novidades. “Atualmente, devido há várias situações em que percebemos que o cliente tinha uma necessidade de melhoria do tratamento, estamos desenvolvendo um sistema MBBR com área superficial protegida acima de 1.000m2/m3, bem maior que a nossa maior área atual, que é de 665m²/m³” – completa o representante da Enviromex. 

Contatos
Acquabrasilis: www.acquabrasilis.com.br
Ecologic: www.ecologic.eco.br
Ectas Saneamento: www.ectas.com.br
Enviromex: www.enviromex.com.br
Fábio Campos: fcampos@usp.br
Rotogine: www.rotogine.com.br