Os rejeitos líquidos e sólidos que descartamos todos os dias depois que utilizamos a água em nossas atividades humanas viram efluentes domésticos que sem tratamento podem contaminar mananciais, rios, lagos e lençóis freáticos. Os contaminantes dos efluentes domésticos dependem da sua origem: sólidos, material orgânico, gorduras, química de xampus, sabões etc. Para dar conta de toda essa demanda especificamente no Brasil, os investimentos em tratamento de água no País crescem sem parar porque precisam das novas tecnologias digitais e da automação para otimizar a gestão integral de água e efluentes.

Espaço para automação
Os investimentos em tratamento de água no País crescem cada dia mais. Dependem de novas tecnologias para a gestão integral, o que está diretamente atrelado à automação do tratamento de águas. “Apenas em 2021, o setor de saneamento básico no Brasil garantiu R$ 42,8 bilhões em investimentos. O mercado realmente é amplo e tem grande espaço para automação. Cada vez mais há instrumentos da lei para regulamentação e obrigações relativas à qualidade da água, garantindo o que está sendo consumido, que é de extrema importância a todos” – afirma José Rotolo, diretor-geral da Emec Brasil.
“O mercado de tratamento de água e efluentes no Brasil cresce devido à conscientização sobre a gestão sustentável dos recursos hídricos e de cumprir regulamentações ambientais rigorosas cada vez mais restritivas” – ressalta Emílio Bellini, diretor da Alphenz. 
O aumento da urbanização e da industrialização impulsionou a demanda por soluções eficazes de tratamento. “A busca por sistemas mais avançados e sustentáveis se expande à medida que as empresas e as autoridades governamentais reconhecem os benefícios econômicos e ambientais dessas tecnologias” – pontua Bellini.

Sistemas flexíveis
Os sistemas flexíveis atendem espaços restritos, áreas remotas, locais de modo temporário, situações de emergência, entre outros. “Os sistemas de tratamento de água e efluentes domésticos modulares, compactos e portáteis são úteis onde a infraestrutura é limitada ou onde não é viável construir grandes estações de tratamento” – explica Bruno Dinamarco, diretor executivo da B&F Dias. 
Esses sistemas oferecem várias vantagens:
• Por sua mobilidade, podem ser transportados para locais específicos, como acampamentos, vilarejos isolados ou áreas afetadas por desastres naturais;
• Facéis de instalar e rápidos de montar, requerem menos tempo e recursos de instalação do que os convencionais;
• Flexíveis, são ajustados para atender a diferentes demandas de tratamento, expandindo conforme necessário;
• Muitos sistemas modulares são projetados para oferecer alta eficiência em consumo de energia e uso de produtos químicos;
• Com tratamento descentralizado e local, evitam o transporte de água ou efluentes a longas distâncias;
• Alguns sistemas são projetados com foco na sustentabilidade e na redução do impacto ambiental;
• Para aplicações específicas, são usados em obras ou em locais onde a infraestrutura permanente é inviável.
Fonte: B&F Dias.

Os sistemas flexíveis podem ser adaptados a diferentes contextos e necessidades. “A flexibilidade dos sistemas modulares, compactos e portáteis é uma vantagem significativa. No entanto, é importante considerar as limitações e as capacidades de cada sistema ao escolher a solução mais adequada à situação” – aponta Bellini, da Alphenz.
Exemplos desses tipos de sistemas:
• Os modulares são unidades pré-fabricadas montadas ou desmontadas com facilidade e incluem pré-tratamento, tratamento biológico e desinfecção. Os módulos são escalados conforme a demanda e adaptáveis ao crescimento das necessidades de tratamento;
• Ideais para áreas urbanas densamente povoadas, os compactos ocupam menos espaço físico que os convencionais e utilizam tecnologias avançadas para atingir níveis de purificação adequados;
• Os portáteis são transportados facilmente e montados em diferentes locais, em situações de emergência, como desastres naturais ou locais temporários de trabalho;
• Os sistemas de tratamento descentralizados são distribuídos em localizações menores, sendo utéis em áreas rurais, onde a infraestrutura centralizada é impraticável;
• Enquanto os contêineres móveis podem ser transportados para diferentes locais para operações temporárias, como canteiros de obras ou festivais ao ar livre.
Fonte: Alphenz.
Os sistemas de automação da EMEC Brasil são personalizados para cada tipo de cenário: pequeno, médio e grande porte, atendendo desde grandes estações de tratamento, cidades grandes inteiras, até sistemas simples para uma residência. “Desenvolvemos soluções personalizadas para cada processo, trazendo todas essas informações em tela” – enfatiza Rotolo. Para o projeto, são envolvidas variáveis desde o volume, a capacidade da estação de tratamento até as características da água captada e outros componentes químicos.

Controle digital 
Com o objetivo de melhorar a eficiência, o monitoramento e a qualidade dos processos, várias tecnologias digitais e de automação estão sendo utilizadas no tratamento de água e esgoto. Dinamarco, da B&F Dias, cita alguns dos diferenciais atuais:
• Os algoritmos usados pelos sistemas de controle avançado otimizam o funcionamento de unidades de tratamento, ajustando parâmetros em tempo real com base em dados de entrada: qualidade da água bruta, demanda, condições climáticas, entre outros;

• Sensores e dispositivos conectados à Internet das Coisas (IoT) coletam dados em tempo real para monitoramento remoto e tomada de decisões mais precisas;
• Análise de dados e algoritmos de Inteligência Artificial (IA) podem identificar padrões, detectar anomalias e prever problemas, aumentando a eficácia das operações e a manutenção preventiva;
• A automação de processos, como bombas, válvulas, de dosagens químicas e outros equipamentos, melhora a precisão e reduz a intervenção humana;
• A Realidade Aumentada é usada para treinamento de pessoal, manutenção e resolução de problemas complexos;
• Por meio de modelagem e simulação, softwares de modelagem simulam diferentes cenários e ajustam processos antes de implementá-los, otimizando o design de sistemas.
Controle e análise de parâmetros de qualidade da água direto do smartphone ou PC. “À medida que avançamos em direção a um mundo mais digital e sustentável, torna-se cada vez mais necessário trazer esse desenvolvimento para a gestão dos recursos naturais, a água, o mais importante deles. Nós, da EMEC, não paramos. Este é o diferencial. Investimos em aprimorar nossas tecnologias para garantir fluidez no processamento de dados e facilitar a gestão da qualidade da água” – afirma Rotolo. 
Bellini, da Alphenz, sintetiza que a integração entre sistemas digitais e automação melhora: 
• A eficiência, a qualidade da água tratada e a gestão dos processos;
• O monitoramento, a otimização e a operação geral dos sistemas modernos de tratamento de água e efluentes domésticos; 
• Resulta em sistemas mais sustentáveis, econômicos e adaptáveis às necessidades em constante mudança.
Entre os diferenciais atuais:
• Sensores avançados e monitoramento contínuo das condições dos efluentes, qualidade da água e desempenho do sistema; 
• Dados em tempo real ajudam os operadores a tomar decisões, detectar problemas com antecedência e ajustar os processos.
Sistemas de automação permitem:
• Controle preciso do tratamento, ajustando níveis de oxigênio, dosagem de produtos químicos e vazões; 
• Minimizar erros humanos e melhorar a consistência das operações.
Algoritmos de controle avançados: 
• Otimizam automático os processos de tratamento, maximizam a eficiência energética e reduzem o desperdício de recursos. 
Análise de dados e Inteligência Artificial (IA):
• Identificam padrões complexos nos dados operacionais e de desempenho; 
• Ajudam a prever falhas; 
• Melhoram a manutenção preventiva; 
• Otimizam os processos de tratamento.
Sistemas automatizados:
• Monitoram o estado dos equipamentos e preveem quando é preciso fazer  manutenção, reduzindo o tempo de inatividade não planejado;
• Permitem ajustes precisos de energia, como a operação de bombas e sopradores para otimizar o consumo energético e reduzir os custos operacionais; 
• Os operadores acessam os dados e controlam o sistema de modo remoto, facilitando tomada de decisões ágeis e resposta a situações de emergência.
Fonte: Alphenz.

Máximo de dados
Em uma Estação de Tratamento de Água, são diversas etapas até a purificação aceitável para distribuição e consumo da água. “Sensores e eletrodos de parâmetros, como pH, Cloro e Flúor, em contato com a água fazem a leitura e passam as informações da qualidade da água. O instrumento que analisa estes dados envia as informações para as bombas dosadoras da quantidade calculada em tempo real, com curto tempo de resposta” – explica Rotolo, da EMEC Brasil. 

“A tecnologia é uma ferramenta fantástica. No cenário atual, os sistemas de tratamento de água e efluentes são projetados para extrair o máximo de informações sobre a qualidade da água e soluções de modo automático. Além de segurança, traz poder ao operador, que tem conhecimento e registros da quantidade exata de produtos que estão sendo dosados para o tratamento” –  destaca Rotolo. 
Na Pré-Cloração, é dosado agente desinfetante, caso do cloro. Nesta fase inicial, controla o crescimento de bactérias e algas. Na Coagulação e Floculação, são adicionados coagulantes, como sulfato de alumínio ou cloreto férrico, para aglomerar partículas finas presentes na água. Na Decantação, a água fica em repouso em tanques, onde os flocos de partículas se depositam no fundo devido à gravidade. Em seguida, vêm a Filtração, Desinfecção, Ajustes de pH e Correção Final, para, finalmente, Armazenar e Distribuir à população.
Desde a filtração, floculação, decantação, e outros processos em estações de tratamento de água ou efluentes, osmose reversa, tratamentos biológicos e até tecnologias de oxidação. “Todos os procedimentos envolvem, em alguma etapa, a aplicação de produtos químicos para a busca da melhor qualidade da água” – menciona o diretor-geral da EMEC Brasil.

Etapas gerais
A ordem e os detalhes das etapas de tratamento variam, dependendo do sistema utilizado, das características do efluente e das regulamentações locais. “O objetivo é remover os poluentes e contaminantes dos efluentes domésticos” – enfatiza Dinamarco, da B&F Dias. De modo geral e simplificado, segundo ele, o passo a passo de um sistema de tratamento de efluentes domésticos segue estas etapas:

1. Coleta e transporte:
O processo começa com a coleta dos efluentes domésticos pelas redes de tubulações que transportam os esgotos de casas e edifícios até a estação de tratamento. Durante o transporte, alguns sistemas podem ter etapas de pré-tratamento, como grades e caixas de areia, para remover materiais sólidos maiores.
2. Tratamento preliminar:
Os efluentes coletados passam por etapas preliminares de tratamento para remover materiais sólidos, como folhas, plásticos e detritos, além de areia e gordura, para evitar obstruções em equipamentos e nos processos subsequentes.
3. Tratamento primário:
Os efluentes são submetidos a processos físicos que removem sólidos suspensos maiores e separam de óleos e gorduras. Esta etapa pode envolver sedimentação em tanques ou lagoas de decantação, onde os sólidos mais densos se depositam no fundo.
4. Tratamento secundário (biológico):
No tratamento biológico, microrganismos degradam a matéria orgânica dos efluentes por meio de reatores aeróbicos com presença de oxigênio ou anaeróbicos sem oxigênio, reduzindo a carga poluente.
5. Tratamento terciário (avançado):
Algumas estações de tratamento implementam etapas avançadas para remover poluentes específicos: filtração adicional, oxidação química avançada ou tratamento de nutrientes, como nitrogênio e fósforo.
6. Desinfecção:
Depois do tratamento biológico, a água passa por desinfecção que elimina os microrganismos patogênicos restantes, feita por cloração, radiação ultravioleta (UV) ou outros métodos de desinfecção.
7. Descarte ou reúso:
O efluente tratado segue para um corpo receptor, como um rio, lago ou oceano, conforme permitido pelas regulamentações ambientais. A água tratada pode ser reutilizada para fins não potáveis, como irrigação ou uso industrial.
8. Destinação de lodo:
Durante o tratamento, os resíduos sólidos, o chamado lodo, são separados da água. Esse lodo passa por tratamento adicional para reduzir seu volume e estabilizar seus componentes antes de ser destinado para disposição adequada, como uso agrícola ou aterros sanitários.
Fonte: B&F Dias.

Resíduos
• Resíduos líquidos e sólidos das pessoas em residências, escritórios e fábricas etc;
• Resíduos residenciais das águas de lavar roupas, louças, preparar alimentos e tomar banho;
• Rejeitos de água das atividades esportivas etc.
Fonte: Fluid Feeder.
Existem muitas alternativas para tratar esses efluentes. Segundo Francisco Oliver, diretor da Fluid Feeder, dependendo do tipo e das características dos contaminantes do efluente, pode-se fazer tratamento físico, químico e biológico, ou uma combinação deles. Tratamento físico por filtração e aeração mecânica ou por injeção de ar oxigenando o efluente para seguir para tratamento biológico. Conjuga-se sempre o tratamento químico para correção de pH, por exemplo, adição de cloro para oxidação e desinfecção etc.  
“Deve-se fazer uma análise quantitativa e qualitativa do efluente para decidir qual tratamento é mais adequado e viável técnica e economicamente. Analisar as características físicas, químicas e biológicas, o que pode variar muito, por exemplo, na quantidade a ser tratada e nos contaminantes do efluente” – orienta Oliver.

Eficácia
Os sistemas de tratamento de água e efluentes domésticos modernos têm evoluído para garantir maior eficiência e qualidade da purificação. Dois dos mais avançados, com custo acessível hoje, são o MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) e o MBR (Membrane Biofilm Reactor), fundamentais para remover  poluentes e produzir água tratada de alta qualidade. 
Microrganismos fixados nos biofilmes aderidos aos leitos móveis do MBBR degradam os poluentes da água. Eficiente e flexível, o MBBR adapta-se a variações de carga e condições operacionais. Enquanto o MBR combina o processo biológico, no qual microrganismos em suspensão em alta concentração degradam os materiais orgânicos, e as membranas, que removem sólidos, bactérias e patógenos, passando apenas a água tratada. 
Segundo Bellini, tanto MBR quanto MBBR têm vantagens notáveis. “Eficiência de tratamento, menor necessidade de espaço que os métodos tradicionais e operação estável. É importante levar em conta os custos de instalação, operação e manutenção ao avaliar a viabilidade desses sistemas para diferentes contextos” – recomenda o diretor da Alphenz.
A oxidação avançada e as membranas de ultrafiltração e nanofiltração também se destacam cada vez mais para o tratamento eficaz de água e efluentes domésticos. “A escolha entre esses sistemas dependerá das necessidades específicas do local, das características dos efluentes a serem tratados e das condições operacionais. É essencial fazer análise detalhada para definir qual tecnologia se adapta melhor à situação” – orienta Bellini. 

Como funcionam o MBBR e o MBR:
• No sistema MBBR, os efluentes brutos são pré-tratados para remover materiais grosseiros, sólidos sedimentáveis e óleos. Os efluentes pré-tratados entram nos reatores de biofilme móvel, onde pequenos suportes plásticos, chamados de mídia, ficam em suspensão e agitados por aeração. Biofilmes de microrganismos crescem nas mídias e ocorrem processos biológicos de degradação dos poluentes orgânicos. Depois, os efluentes passam por decantação secundária na qual os sólidos biológicos floculados se separam da água tratada. A água tratada passa por desinfecção para eliminar microrganismos patogênicos, usando cloro, ozônio ou radiação ultravioleta;
• No sistema MBR, o pré-tratamento remove sólidos e materiais grosseiros dos efluentes brutos, porém requer maior remoção de partículas menores que 1 (um) mm para proteger as membranas. Os efluentes pré-tratados seguem para os reatores onde membranas de microfiltração ou ultrafiltração estão instaladas. Diferente do MBBR, o MBR mantém os microrganismos em suspensão na água para degradar os poluentes orgânicos. Enquanto as membranas, que atuam como barreira física, retêm os sólidos suspensos, bactérias e patógenos, deixando só a água tratada passar. Periodicamente, as membranas precisam ser limpas por contralavagem para remover o acúmulo de sólidos. Como no MBBR, a água tratada pode ser submetida à desinfecção antes de descarregada ou reutilizada. 
Fonte: Alphenz. 

Contato das empresas
Alphenz: www.alphenz.com.br
B&F Dias: www.bfdias.com.br
Emec Brasil: www.emecbrasil.com.br
Fluid Feeder: www.fluidfeeder.com.br